研究的是美國哈佛醫(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。今年二月，他與其他幾位科學(xué)家榮獲了生命科學(xué)巨獎，獲得了高達300萬美元的獎金。
       癌細(xì)胞具有代謝依賴性，這是其與其它細(xì)胞的重要區(qū)別之一，這種代謝依賴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。但是谷氨酰胺依賴性腫瘤有哪些，以及谷氨酰胺如何支持癌細(xì)胞代謝的機制，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所必需的，與常見谷氨酰胺途徑不同。
       胰腺導(dǎo)管腺癌是胰腺癌zui常見的類型，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)美國全國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，其腫瘤生長過程中沒有明顯癥狀，很多患者檢查出患病時已處晚期。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)胞強烈依賴于這一系列反應(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導(dǎo)致體外和體內(nèi)PDAC生長受到顯著的抑制。
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過程。
       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。