來自哈佛醫(yī)學(xué)院，麻省總醫(yī)院等處的研究人員發(fā)表了題為“Metabolite Profiling Identifies a Key Role for Glycine in Rapid Cancer Cell Proliferation”的文章，利用代謝組學(xué)技術(shù)，進(jìn)行了大規(guī)模癌癥代謝分析，獲得了首個癌細(xì)胞代謝圖譜，并發(fā)現(xiàn)了癌細(xì)胞對于一種氨基酸：甘氨酸的特殊喜好，快速擴(kuò)增的癌細(xì)胞常常需要甘氨酸，這一相關(guān)成果公布在Science雜志上。

這一課題組是來自哈佛醫(yī)學(xué)院的Vamsi K. Mootha（MD）領(lǐng)導(dǎo)的一個課題組，Vamsi K. Mootha早年畢業(yè)于斯坦福大學(xué)，現(xiàn)任哈佛醫(yī)學(xué)院系統(tǒng)生物學(xué)系副教授，其課題組相對而言并不大，卻發(fā)表了許多重要的文章，僅2010年就發(fā)表了1篇Nature，Nature Biotechnology，PNAS，2篇Nature Genetics等。

癌細(xì)胞的喜好

將近一百年前，科學(xué)家們就知道癌細(xì)胞有一些奇特的“胃口”，能以異于正常細(xì)胞的方式吞噬葡萄糖。但葡萄糖攝入只是癌癥代謝的一個方面，在這篇文章中，研究人員就檢測了60種已充分研究的癌細(xì)胞系，分析了這些快速分裂細(xì)胞中消耗或者釋放的超過200種代謝產(chǎn)物，從中獲得了首個癌癥代謝大型圖譜，并指出了最小的氨基酸：甘氨酸在癌細(xì)胞增殖中的關(guān)鍵作用。

“雖然科學(xué)家們對于癌癥代謝的作用越來越感興趣，但是至今的研究還只是集中在一個或者兩個非常特異的途徑上”，Mootha博士說，“我們采用了一種不偏不倚的方法，分析所有的代謝物，以及出現(xiàn)的甘氨酸途徑。”

CORE技術(shù)

Mootha博士和他的同事研發(fā)了一種稱為CORE(COnsumption and RElease) 圖譜的方法，可用于檢測代謝產(chǎn)物通量——機(jī)體中化學(xué)反應(yīng)的前體和產(chǎn)物。在大部分實(shí)驗中，研究人員分析代謝產(chǎn)物的時候，通常采用的都是某個時間點(diǎn)上對代謝產(chǎn)物水平進(jìn)行快照檢測，但是這就像是高速公路上的拍照一樣，無法揭示快速交通中的情況，比如說，這種檢測就不能找到哪種代謝產(chǎn)物屬于細(xì)胞中快速消耗或者分解的代謝物。

“利用CORE，我們能定量分析，在每個細(xì)胞，每個小時里，到底每種代謝物有多少被消耗，或者被釋放出來”，文章的共同第一作者，Mootha實(shí)驗室博士后研究員Mohit Jain說，“現(xiàn)在我們就能得到進(jìn)入細(xì)胞，或者從細(xì)胞中輸出的營養(yǎng)物的流量或運(yùn)輸數(shù)據(jù)了?！?/SPAN>

NCI-60分析

研究組成員利用CORE圖譜技術(shù)分析了NCI-60，這是60種多年來各個科學(xué)團(tuán)隊進(jìn)行研究過的癌細(xì)胞系合集，這些分屬于九種癌癥類型的癌細(xì)胞系的藥物敏感性數(shù)據(jù)，基因和蛋白活性，以及細(xì)胞分裂頻率等等，目前都已經(jīng)公開。最新研究匯集的相關(guān)代謝物信息也已經(jīng)公開。

所得數(shù)據(jù)中一項最引人注目的分析結(jié)果，就是甘氨酸消耗模式與癌細(xì)胞分裂速度之間的關(guān)聯(lián)了。在分裂最慢的細(xì)胞里，會有少量甘氨酸釋放到培養(yǎng)基中，而在快速分裂的癌細(xì)胞中，這種氨基酸則極大的被消耗，研究人員注意到非常少的代謝物會具有這種不同尋常“穿越零界（crossing the zero line）”的模式，這說明快速分裂的癌細(xì)胞消耗甘氨酸，而慢分裂的細(xì)胞實(shí)際上卻釋放甘氨酸。