乳腺癌转移对不同器官的营养需求

了解调控转移部位肿瘤生长的因素有助于开发更有效的晚期癌症疗法。在影响肿瘤转移生长部位的微环境因素中，营养可获得性是关键组成部分。由于不同组织的营养水平存在差异，它们会限制癌症转移的部位，迫使癌细胞发生代谢适应以定植不同组织。本研究旨在探索三阴性乳腺癌（TNBC）中组织营养可获得性与转移潜能的关系。研究人员量化了小鼠血浆和六种组织（乳腺脂肪垫、肝脏、肺、肾脏、胰腺及作为脑内环境替代物的脑脊液）间质液中的124种代谢物，发现组织间质液代谢物与血浆和脑脊液有显著差异，且不同组织的代谢物特征与其已知代谢功能相符（如肝脏间质液中葡萄糖和乳酸水平较高）。通过构建营养缺陷型乳腺癌细胞（敲除ASNS、ASS1、PHGDH、PYCR、DHODH、GART等基因）并进行心内注射转移实验，发现单一营养物质水平不能决定转移部位。例如，尽管多种组织中次黄嘌呤水平较高，但嘌呤合成基因GART仍是多种组织中肿瘤生长所必需的，且与组织核苷酸水平或从头合成活性无关。氨基酸缺陷型的依赖性具有细胞系和组织特异性，不能可靠预测转移能力。将缺陷型细胞直接植入脑或乳腺脂肪垫也证实了单一营养物质不能预测肿瘤生长需求。13C-葡萄糖示踪显示脑和乳腺脂肪垫肿瘤代谢活性不同，但营养水平和合成活性均不能预测通路依赖性。饮食中丝氨酸和甘氨酸缺乏仅特异性减少骨、肾和卵巢转移，表明单一营养物质不能一致预测定植能力。研究还发现多种代谢物共同影响转移潜能。总之，本研究表明单一组织营养水平不能可靠预测乳腺癌的代谢依赖性或转移部位，转移潜能由微环境中多种营养物质与细胞内在因素的复杂相互作用决定，其中嘌呤合成是多种组织中的稳健脆弱性，具有治疗潜力。