我科學家獨創捕捉腫瘤特異代謝物的新方法

細胞和人一樣，需要吃喝拉撒。不同的是，它們的“糧食”是一個個小分子，也稱之為代謝物。一個正常細胞一旦攜帶一個或者多個突變的基因，導致分裂失控，就會變成癌細胞。成千上萬的癌細胞堆積在一起就形成了腫瘤，而癌症就是惡性腫瘤。與正常細胞相比，癌細胞吸收和排放的各種代謝物會發生相應改變，臨牀上通過同位素標記這些特定的代謝物做核磁共振成像，就能“看到”腫瘤的形狀，也可依此來對腫瘤分型。

近日，北京腦科學與類腦研究中心戈鵡平實驗室和華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院熊南翔團隊在《自然·通訊》發表研究成果，為尋找到更多腫瘤生長所需的代謝物提供了新途徑。

如何尋找到更多腫瘤特異代謝物，一直是癌症研究領域極具挑戰的方向之一。戈鵡平介紹，常規做法是用來自患者的腫瘤組織進行體外分析，或者將腫瘤細胞轉移到小鼠內，成瘤後進行分析。但癌組織從體內拿出，或在動物身上供養，它們的“飲食習慣和生活環境”就被改變了，由此得到的結果和真實情況可能相去甚遠。

另一種方法，是通過大規模比較腫瘤病人和正常人的血液樣本，找到差異分子。然而，早期腫瘤相對整個人體的重量非常小，它們釋放的代謝物到血液中很快被稀釋近千或近萬倍，尋找起來如同大海撈針。

腫瘤需要血液提供各種營養來維持生長。血液都是通過動脈流入，然後通過龐雜的毛細血管網，再彙集到腫瘤靜脈送出。“為了避免腫瘤釋放的小分子進入整個人體血液循環被稀釋，能否在血液流入和流出腫瘤的瞬間直接做分析？”戈鵡平和熊南翔團隊獨闢蹊徑，經過反覆體外模擬和動物實驗，在被手術切除之前的腦瘤中找到一根負責輸送血液入腫瘤的小動脈，同時找到一根負責收集腫瘤血液的小靜脈，各取極少量的血液，然後對同一患者的腫瘤上下游血樣進行測定和比對分析。

通過非常精密的色譜質譜聯用測定技術，科研人員精確地鑑定了血樣中的204個小分子代謝物，發現有14種代謝物為腦瘤大量吸收利用，19種代謝物由腦瘤大量釋放。通過研究這些腫瘤利用和釋放的特定代謝小分子，可以提供尋找控制腫瘤生長的新靶點。

另一方面，由於癌症分型非常複雜，比如腦瘤就有120種不同亞型，這些代謝小分子都可以作為潛在標記物，在未來用作影像分析，對腫瘤進行分型從而有助於精準治療。

“這一方法可以推及其他癌症。”戈鵡平説。目前，該研究團隊已經和北京、武漢兩地的各大醫院合作，把這個新的方法推及肺癌、胃癌等癌症研究上。最終目標是實現真正瞭解各種癌細胞“吃”了什麼，來獲知控制腫瘤生長的新途徑。