研究的是美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院Lewis C. Cantley教授，這位學(xué)者是的PI3K的發(fā)現(xiàn)者，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）是一種抗癌新藥的重要藥物靶標(biāo)。Cantley教授也是Agios 醫(yī)藥公司的的聯(lián)合創(chuàng)始人，是系統(tǒng)生物學(xué)領(lǐng)域的先鋒人物，他致力于將遺傳學(xué)家和分子生物學(xué)家所關(guān)注的微觀事物以更為連貫統(tǒng)一的方式整合起來(lái)。今年二月，他與其他幾位科學(xué)家榮獲了生命科學(xué)巨獎(jiǎng)，獲得了高達(dá)300萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。
       癌細(xì)胞具有代謝依賴(lài)性，這是其與其它細(xì)胞的重要區(qū)別之一，這種代謝依賴(lài)性的特征之一就是提高合成代謝途徑中氨基酸谷氨酰胺的利用率。但是谷氨酰胺依賴(lài)性腫瘤有哪些，以及谷氨酰胺如何支持癌細(xì)胞代謝的機(jī)制，目前仍然屬于待研究領(lǐng)域。
       在這篇文章中，研究人員在人胰腺導(dǎo)管腺癌（Pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種谷氨酰胺異常途徑，這種途徑是腫瘤生長(zhǎng)所必需的，與常見(jiàn)谷氨酰胺途徑不同。
       胰腺導(dǎo)管腺癌是胰腺癌zui常見(jiàn)的類(lèi)型，其形態(tài)學(xué)特征是由不同分化程度的導(dǎo)管樣結(jié)構(gòu)構(gòu)成。據(jù)美國(guó)全國(guó)癌癥研究所公布的數(shù)據(jù)，胰腺導(dǎo)管腺癌是全美第四大癌癥死因，其腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程中沒(méi)有明顯癥狀，很多患者檢查出患病時(shí)已處晚期。5年生存率只有3％至5％。
雖然大部分細(xì)胞采用的是谷氨酸脫氫酶（GLUD1）將線粒體中的谷氨酰胺衍生的谷氨酸轉(zhuǎn)換成α-酮戊二酸，用于三羧酸循環(huán)，但是PDAC癌細(xì)胞采用的是一種*的途徑，其中谷氨酰胺來(lái)源的天冬氨酸被傳遞到細(xì)胞質(zhì)中，在那里它能被谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT1）轉(zhuǎn)換成草酰乙酸。隨后，草酰乙酸轉(zhuǎn)化為蘋(píng)果酸，然后是丙酮酸，增加NADPH/ NADP+比率，維持細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)。
       重要的是，PDAC癌細(xì)胞強(qiáng)烈依賴(lài)于這一系列反應(yīng)，如果去除谷氨酰胺，或者遺傳抑制這一途徑中的任何一種酶，都將導(dǎo)致活性氧的增加，以及還原型谷胱甘肽的減少。
       而且敲除這一系列反應(yīng)中的任何組成酶也會(huì)導(dǎo)致體外和體內(nèi)PDAC生長(zhǎng)受到顯著的抑制。
此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)致癌基因KRAS參與了谷氨酰胺的這種代謝，KRAS是PDAC中的一個(gè)遺傳突變標(biāo)志，研究人員構(gòu)建出了由KRAS引發(fā)的這一途徑中關(guān)鍵代謝酶受到抑制或及激活的整個(gè)過(guò)程。
       研究人員認(rèn)為，根據(jù)PDAC這一途徑的重要性，以及其在正常細(xì)胞中的無(wú)關(guān)重要性，可以研發(fā)一種靶向這一途徑的新型治療方法。