癌细胞的代谢“策反” | 科技前线

肿瘤转移是患者死亡的主要诱因，代谢重编程是主要驱动力。因此，有效靶向促转移的关键代谢途径成为研究重点。

近日，中国科学院上海营养与健康研究所团队合作揭示了肿瘤相关巨噬细胞作为微环境乙酸供应源，通过增加肝癌细胞乙酰辅酶A合成，促进肝癌转移的作用机制。这一发现为肝癌转移提供了潜在的微环境干预靶点。

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发现“乙酸生产车间”

在人体细胞复杂的代谢网络中，乙酰辅酶A是处于枢纽地位的关键分子，不仅参与能量代谢，也调控多种生物合成过程，堪称细胞代谢的“双重指挥官”。

研究发现，癌细胞中乙酰辅酶A水平异常上升，会显著增强癌细胞的转移能力。合成乙酰辅酶A的重要原料是乙酸，也就是日常生活中食醋的主要成分——醋酸。科研人员在肝癌组织内部检测到的乙酸浓度，高于癌细胞在血液中直接获取的水平。这提示，在肿瘤“微环境”中，很可能潜伏着一些隐蔽的“乙酸生产车间”。

▲系统筛查肝癌微环境中的“乙酸生产车间”

为锁定这些车间，研究对肝癌微环境中的各种细胞进行了一场“身份筛查”。结果发现，一类被称为肿瘤相关巨噬细胞的免疫细胞表现出意料之外的行为。这类细胞原本承担清除有害物质的任务，却在肿瘤微环境中“转变角色”，主动合成并分泌乙酸，从而为癌细胞提供生成乙酰辅酶A的原料。

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巨噬细胞的“叛变”

这些巨噬细胞如何“叛变”并转而生产乙酸？机制研究发现巨噬细胞内部激活了一条独特的代谢途径——脂质过氧化—ALDH2酶通路。该通路如同“代谢开关”，调控乙酸的合成与释放。

研究进一步发现，肝癌细胞利用肿瘤相关巨噬细胞提供的乙酸，合成大量的乙酰辅酶A。随后，乙酰辅酶A进入细胞核，通过提高组蛋白H3的乙酰化水平，激活与癌症转移相关的基因表达，从而为癌细胞向全身扩散提供“助力”。

这一发现在动物模型中得到了验证：通过敲除巨噬细胞中的ALDH2基因，关闭乙酸供应途径，可削弱肝癌向肺部转移的能力。

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锁定“关键推手”

机制研究显示，肝癌细胞产生的乳酸是关键“推手”。这一代谢废物能够激活肿瘤相关巨噬细胞内部的脂质过氧化—ALDH2代谢途径，从而启动乙酸合成。

研究揭开了肝癌微环境中的一场“秘密交易”：癌细胞先抛出其代谢废物——“乳酸”作为信号，巧妙地“策反”本应保卫健康的巨噬细胞，转而为其生产关键燃料——乙酸，从而助长癌细胞的转移能力。

▲肝癌微环境中乳酸—脂质过氧化—ALDH2—乙酸的“秘密交易”

未来，精准打击这条“补给线”，有望成为遏制癌症转移的新策略。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s42255-025-01393-9

来源：中国科学院上海营养与健康研究所

责任编辑：侯茜