腫瘤研究大牛PNAS解析與癌癥生長有關微量元素

　　銅是人體所必需的微量元素，如果出現不平衡，就會導致各種病理狀況，比如癌癥的發生。然而目前關于這種微量元素與癌癥之間的分子和細胞作用機制，科學家們了解的還并不多。

　　來自瑞士洛桑聯邦理工學院的一組研究人員發表了題為“Bioavailable copper modulates oxidative phosphorylation and growth of tumors”的文章，發現長期接觸飲用水中銅的濃度升高，會促進一個胰腺癌小鼠模型中腫瘤生長。

　　這一研究成果公布在11月11日《美國國家科學院院刊》(PNAS)雜志上，領導這一研究的是Douglas Hanahan教授，這位學者是基礎性和轉化性癌癥研究方面的著名專家，曾與Robert A. Weinberg合作發表了兩篇關于癌癥的綜述性文章，被稱為腫瘤學研究的經典論文。(見)

　　在最新這篇文章中，研究人員描述了銅介導兩個能量生成途徑之間相互作用的分子機制，這兩個途徑分別是呼吸和糖酵解途徑。

　　許多癌細胞即使在氧氣豐富的時候，也會產生越來越多的乳酸，表現出有氧糖酵解(“Warburg效應”)，而大多數正常組織采用的是呼吸途徑。這項研究表明長期接觸飲用水中濃度升高的銅，會加速一個胰腺癌小鼠模型的腫瘤生長。并且利用一種螯合劑藥物能減少整體銅含量，導致線粒體能量代謝和ATP水平下降。

　　研究人員分析了胰腺癌小鼠模型中銅攝入水平與腫瘤發展之間的聯系，這些小鼠在11到15周齡會出現胰腺神經內分泌腫瘤。他們在飲用水中加入了銅，令其最終濃度達到美國環保署允許的公共飲用水源的最高水平，并且從4周齡開始向這些小鼠提供含銅的水。

　　結果顯示長期接觸銅濃度升高的飲用水能加速癌細胞的增殖以及胰腺腫瘤的生長。而且通過采用一種與銅結合并降低血液銅濃度的藥物治療，動物的腫瘤細胞的增殖和腫瘤生長減緩了。

　　通過進一步研究分析，研究人員也解析了其中的分子機制：銅元素削弱了細胞色素c氧化酶的活性，這種酶參與了ATP的制造，并且減少了腫瘤中的ATP濃度。這些發現表面腫瘤中變化的銅濃度可能影響推動腫瘤生長的能量代謝。

　　由此研究人員指出，腫瘤微環境中的銅元素變化能部分介導腫瘤代謝表型，如果環境中飲用水的銅濃度過高，會導致腫瘤加速生長。