破除争议！徐州医科大学张昊团队发现吸入高氧抑制肺癌转移的潜在机理

关于吸入高氧对肺特异性肿瘤微环境和肺癌进展的影响认识不足，引发了广泛关注。

2022年12月1日，徐州医科大学张昊团队在European Respiratory Journal（IF=34）在线发表题为“Inspiratory hyperoxia suppresses lung cancer metastasis through a MYC/SLC1A5-dependent metabolic pathway”的研究论文，该研究表明吸入高氧通过 MYC/SLC1A5 依赖性代谢途径抑制肺癌转移。本研究提出吸入高氧对肺癌细胞恶性表型有特殊意义。在体外和体内系统评价不同氧合参数对肺癌细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移的影响。

研究结果表明，吸入高氧治疗(60%氧气，6 h·day−1)不仅没有促进肿瘤进展，而且可以抑制肺癌转移，促进长期生存。该研究结合转录组、蛋白质组和代谢组分析发现，高氧治疗诱导肺癌细胞内代谢发生显著变化。总之，该研究确定了MYC/ SLC1A5诱导的代谢重编程和谷氨酰胺成瘾是一种驱动肺癌转移的新机制，吸入高氧治疗可显著抑制其转移。这些发现与关于吸入高氧的危险、前景和抗肿瘤作用的争论有关，特别是对于肺癌患者来说。

肺癌患者的预后仍然令人沮丧，因为它具有侵袭性的恶性肿瘤和对各种形式的治疗的强烈抵抗，因此需要确定肺癌的新治疗靶点。在许多临床环境中，吸入高氧已被广泛用作辅助治疗，但吸入高氧对肿瘤生长和转移的影响仍有争议，尤其是在肺癌中。已有研究报道，由于吸入高氧能够改善肿瘤的氧合状态，它可以与放疗或化疗联合使用，但这种应用也引起了人们的担忧，即氧气压力的增加可能会通过缺氧肿瘤细胞的再氧合和增加新生血管形成来刺激肿瘤生长。

值得注意的是，吸入高氧对肺癌肿瘤微环境（TME）的影响是全面的和颠覆性的。不仅是免疫细胞，包括癌细胞、内皮细胞和基质细胞在内的混合细胞也受到肺特异性TME的压力。因此，吸入高氧对肺癌是否具有抗肿瘤或促肿瘤作用还有待进一步研究。

机理模式图（图源自European Respiratory Journal ）

近几十年来，先进的癌细胞代谢分析扩展了对肿瘤发生不同阶段癌症代谢的后果和机制的理解。经典的致癌驱动因子，如MYC、KRAS等，可诱导癌细胞的代谢重编程，使其在营养和O2受限的环境中积极协助肿瘤生长和扩散。在大多数肿瘤中，葡萄糖和谷氨酰胺是支持癌细胞存活和生物合成的主要合成代谢碳源。

在某些恶性肿瘤中，异常激活的癌基因驱动癌细胞进入营养成瘾状态或使用非常规的营养分解代谢途径，如Warburg效应和谷氨酰胺成瘾。最近的研究表明，肿瘤的代谢表型也受起源器官和TME的影响。一个很好的例子是MYC在肺癌中激活谷氨酰胺分解代谢，但在肝脏肿瘤中它激活谷氨酰胺合成。

该研究表明吸入高氧暴露不仅对肿瘤进展无诱导作用，而且对肺癌转移有抑制作用。该研究还提出，癌基因MYC/SLC1A5轴驱动的细胞内代谢重编程是吸入高氧抑制癌症转移的主要机制。这些发现将对未来的治疗方法产生影响，因为吸入高氧可能与靶向谷氨酰胺代谢、糖酵解或ROS的治疗(如化疗和放疗)协同作用。

原文链接：

https://erj.ersjournals.com/content/60/6/2200062

转自：“iNature”微信公众号

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