NCI的一篇关于胰腺癌细胞的研究的博客，显示胰腺癌细胞指导周围的健康细胞提供生存和生长所需的营养。
一项新的研究表明，由邻近细胞提供的营养物质驱动胰腺导管腺癌细胞线粒体（红色）的代谢。
的功劳：国家癌症研究所
胰腺癌细胞通过指示邻近细胞向其提供营养物质而生长，8月10日在线发表在《自然》杂志上的一项新研究显示，
研究人员发现，当癌细胞在培养基中一起生长时，会促使肿瘤微环境中的细胞降解自身的蛋白质，并向癌细胞提供由此产生的氨基酸。这种外部营养供应导致胰腺癌细胞代谢和生长增加。在小鼠的单独实验中，阻断肿瘤微环境中细胞的营养物质供应减缓了胰腺肿瘤的生长。
根据该研究的主要研究者，纽约大学朗贡医学中心的Alec Kimmelman医学博士和他的同事，这项研究是关于胰腺癌细胞和肿瘤微环境中细胞之间所谓的“代谢串扰”的最早详细报告之一。
胰腺癌微环境
胰腺导管腺癌（PDAC）是最常见和最具侵袭性的胰腺癌类型，只有不到8%的被诊断者存活5年或更长时间。PDAC的一个显著特点是癌细胞周围有密集的蛋白质网和非癌细胞，统称为基质，与基质细胞的
相互作用对胰腺癌细胞既有利又有害。厚厚的基质通过限制胰腺癌细胞接触化疗药物来保护它们，但它也阻碍了它们接触供应葡萄糖等营养物质的血管。因此，Kimmelman博士解释说，胰腺癌细胞被迫清除其他营养物质来支持它们的新陈代谢和生长。
胰腺星状细胞（PSCs），分泌结构蛋白的星形细胞，在基质中非常丰富。先前的研究表明，PDAC细胞可以促进PSC的生长，而PSCs反过来又可以促进PDAC的生长，这促使Kimmelman博士和他的同事假设PDAC细胞可以从PSC中获得额外的营养。
来检验他们的想法，研究人员用培养物处理人类PDAC细胞或健康胰腺细胞培养基含有PSC细胞系培养细胞分泌的分子的水溶液。他们发现，经过处理的PDAC细胞，而不是健康的胰腺细胞，显示出代谢增加的迹象，特别是在线粒体，细胞中产生能量的隔间。
研究人员随后分析了PSC培养基，试图找出是什么驱动PDAC代谢增加。在他们分析的近200种候选代谢物中，他们发现PSC分泌的两种氨基酸丙氨酸和天冬氨酸被PDAC细胞吸收。但是，他们显示，只有丙氨酸刺激PDAC细胞的线粒体代谢。
“丙氨酸通常没有作为肿瘤细胞的主要燃料来源进行研究；它主要被视为蛋白质的构建块，”Kimmelman博士说。“但在这种情况下，丙氨酸在肿瘤代谢中起着至关重要的作用。”
研究人员认为，使用丙氨酸作为主要能源可以让“癌细胞利用更多传统的燃料来源，如葡萄糖来做其他事情，如制造DNA和RNA的构建块，”Kimmelman博士解释说。他补充说，这种适应使癌细胞在营养缺乏的肿瘤微环境中变得更“灵活”，自噬
中的
丙氨酸研究小组随后进一步研究了PDAC细胞和PSCs之间的“串扰”。他们假设PSCs可能通过自噬产生额外的丙氨酸，这是细胞中的一个基本功能，它将多余的、受损的和有毒的分子降解为基本单元（如氨基酸）。
研究人员发现，当他们共同培养PDAC和PS时C细胞在一起，PSCs自噬增加。此外，他们发现PSC需要必需的自噬基因来分泌丙氨酸和促进PDAC代谢。
研究小组还观察到PSC培养基在与实际肿瘤微环境相似的低营养条件下促进PDAC细胞生长，并且这种作用依赖于PSC的自噬。他们发现，在小鼠中，与缺乏自噬相关基因的前列腺癌细胞一起植入的PDAC细胞的肿瘤生长缓慢，其致死率低于植入正常前列腺癌细胞的PDAC细胞。
未来研究
这些发现证明了在适当的环境下研究癌症代谢的重要性，在这种情况下，在相关支持细胞类型的存在，”研究人员写道。“当我们孤立地研究癌细胞时，我们可能忽略了关键的部分，比如基质细胞和癌细胞之间的协同代谢串扰，”NCI癌症生物学部的迈克尔·埃斯佩博士同意道，世卫组织没有参与这项研究。
和虽然自噬在癌细胞中的作用已经研究了多年，但自噬对非癌细胞的促肿瘤作用是一个值得进一步研究的独特发现，Kimmelman博士说。一些已经完成和正在进行的临床试验已经测试了自噬抑制剂，结果参差不齐。他接着说，新的研究结果表明，自噬抑制剂可能在胰腺癌中提供一种“二对一效应”。科学家们现在正在努力揭示PDAC细胞用来加速PSCs自噬的分子信号
和
。Kimmelman博士说：“据报道，只有极少数的分泌分子能增加自噬，所以我们正试图弄清楚这是什么。”
