過去認為，腫瘤細胞以高速率消耗葡萄糖進行代謝，但美國范德堡大學研究人員2021年4月7日發(fā)表在《自然》雜志上的一項新發(fā)現(xiàn)表明，腫瘤細胞本身并不是罪魁禍首，相反，被稱為巨噬細胞的免疫細胞（非腫瘤細胞）具有較高的葡萄糖攝取水平。腫瘤微環(huán)境中不同細胞根據(jù)其新陳代謝程序使用不同的營養(yǎng)物質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了過去百年來的癌癥新陳代謝模型，有助開發(fā)新的治療方法和腫瘤成像技術。

通常的正電子發(fā)射斷層掃描（PET）使用葡萄糖的放射性示蹤劑（FDG），根據(jù)癌細胞的葡萄糖代謝來“點亮”癌細胞，而研究小組使用了兩種不同的PET示蹤劑，一種跟蹤葡萄糖，另一種跟蹤營養(yǎng)物質(zhì)谷氨酰胺，來觀測6種不同的腫瘤模型，包括結直腸癌、腎癌和乳腺癌等。在每一種癌癥中，均發(fā)現(xiàn)髓系免疫細胞（主要是巨噬細胞）對葡萄糖的攝取量最高，其次是T細胞和腫瘤細胞，而腫瘤細胞對谷氨酰胺的攝取量最高。他們認為，這是一種普遍現(xiàn)象，適用于各種癌癥類型。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，葡萄糖和谷氨酰胺攝取的差異并非由限制營養(yǎng)物質(zhì)造成，而是由特定的細胞信號通路造成的。這與此前的流行觀點形成對比，即在腫瘤微環(huán)境中，癌細胞進行新陳代謝競爭“贏得”營養(yǎng)物質(zhì)，并抑制免疫細胞生長。

“人們一直認為癌細胞吞噬了所有的葡萄糖，免疫細胞因此無法獲得足夠的葡萄糖而不能完成工作。”研究人員之一馬修·馬登說，“我們的數(shù)據(jù)表明，營養(yǎng)物質(zhì)并不是限制條件的。細胞可消耗某些營養(yǎng)素，而且營養(yǎng)素在細胞之間有分配：腫瘤細胞攝取谷氨酰胺和脂肪酸，免疫細胞攝取葡萄糖?！?/p>

研究人員表示，了解腫瘤微環(huán)境中細胞如何使用不同的營養(yǎng)物質(zhì)，有望促進專門針對特定類型腫瘤細胞的新療法或成像方式的研究。