我科学家独创捕捉肿瘤特异代谢物的新方法

细胞和人一样，需要吃喝拉撒。不同的是，它们的“粮食”是一个个小分子，也称之为代谢物。一个正常细胞一旦携带一个或者多个突变的基因，导致分裂失控，就会变成癌细胞。成千上万的癌细胞堆积在一起就形成了肿瘤，而癌症就是恶性肿瘤。与正常细胞相比，癌细胞吸收和排放的各种代谢物会发生相应改变，临床上通过同位素标记这些特定的代谢物做核磁共振成像，就能“看到”肿瘤的形状，也可依此来对肿瘤分型。

近日，北京脑科学与类脑研究中心戈鹉平实验室和华中科技大学同济医学院附属协和医院熊南翔团队在《自然·通讯》发表研究成果，为寻找到更多肿瘤生长所需的代谢物提供了新途径。

如何寻找到更多肿瘤特异代谢物，一直是癌症研究领域极具挑战的方向之一。戈鹉平介绍，常规做法是用来自患者的肿瘤组织进行体外分析，或者将肿瘤细胞转移到小鼠内，成瘤后进行分析。但癌组织从体内拿出，或在动物身上供养，它们的“饮食习惯和生活环境”就被改变了，由此得到的结果和真实情况可能相去甚远。

另一种方法，是通过大规模比较肿瘤病人和正常人的血液样本，找到差异分子。然而，早期肿瘤相对整个人体的重量非常小，它们释放的代谢物到血液中很快被稀释近千或近万倍，寻找起来如同大海捞针。

肿瘤需要血液提供各种营养来维持生长。血液都是通过动脉流入，然后通过庞杂的毛细血管网，再汇集到肿瘤静脉送出。“为了避免肿瘤释放的小分子进入整个人体血液循环被稀释，能否在血液流入和流出肿瘤的瞬间直接做分析？”戈鹉平和熊南翔团队独辟蹊径，经过反复体外模拟和动物实验，在被手术切除之前的脑瘤中找到一根负责输送血液入肿瘤的小动脉，同时找到一根负责收集肿瘤血液的小静脉，各取极少量的血液，然后对同一患者的肿瘤上下游血样进行测定和比对分析。

通过非常精密的色谱质谱联用测定技术，科研人员精确地鉴定了血样中的204个小分子代谢物，发现有14种代谢物为脑瘤大量吸收利用，19种代谢物由脑瘤大量释放。通过研究这些肿瘤利用和释放的特定代谢小分子，可以提供寻找控制肿瘤生长的新靶点。

另一方面，由于癌症分型非常复杂，比如脑瘤就有120种不同亚型，这些代谢小分子都可以作为潜在标记物，在未来用作影像分析，对肿瘤进行分型从而有助于精准治疗。

“这一方法可以推及其他癌症。”戈鹉平说。目前，该研究团队已经和北京、武汉两地的各大医院合作，把这个新的方法推及肺癌、胃癌等癌症研究上。最终目标是实现真正了解各种癌细胞“吃”了什么，来获知控制肿瘤生长的新途径。