Nature Cell Biology：首次在侵袭性脑肿瘤中发现糖类保护罩

研究人员首次在侵袭性脑肿瘤中发现了一种过去未知的代谢防御机制：一种富含糖分的保护罩存在于肿瘤细胞周围，保护它们免受铁死亡。

侵袭性脑肿瘤生长在一种极端环境中，其特征是缺少氧气和营养物质、pH值低及细胞长期处于应激状态。健康细胞在这些条件下往往会损伤或死亡，但肿瘤细胞却能以某种方式适应环境，获得了极强的抗逆性。与此同时，这些肿瘤往往对现有的治疗方法产生耐药性。

瑞典隆德大学等机构的研究人员近日发现，侵袭性脑肿瘤（包括胶质母细胞瘤和中枢神经系统转移瘤）中的肿瘤细胞可通过在其周围构建富含糖分的屏障来避免细胞死亡。

这项研究成果于2月11日发表在《Nature Cell Biology》杂志上，有望助力人们开发出更有效的治疗策略。

通讯作者、隆德大学的肿瘤学教授Mattias Belting表示：“这改变了我们对侵袭性脑肿瘤如何适应大脑极端环境并在其中生存的认知。”

糖类保护罩就像一道保护性过滤器，限制癌细胞从周围环境中吸收脂质颗粒——这些脂质颗粒在肿瘤内部环境中可能具有毒性。

通过这种机制，癌细胞可以避免铁死亡（ferroptosis），这是一种极具破坏性的细胞死亡方式。在铁死亡过程中，某些脂质会发生氧化，最终导致细胞遭受灾难性的损伤和崩塌。

在分子层面，这种保护罩由聚集在肿瘤细胞表面的长糖链组成。研究人员发现，这种结构富含硫酸软骨素，它能使糖类保护罩增厚，避免肿瘤细胞受到有毒脂质的侵害。

肿瘤细胞采用多种生存策略。除了糖类保护罩外，它们还在细胞内形成脂质小液滴。这些脂滴如同代谢储存缓冲区，能够捕获有害脂质，防止其损伤细胞。

第一作者、隆德大学的博士研究生Anna Bång-Rudenstam解释说：“我们发现，保护罩和脂滴这两种防御机制是协同作用的。那么，如果同时破坏这两种机制会发生什么？” 

于是，研究人员设计了实验策略，一方面阻止硫酸软骨素的形成，另一方面让细胞无法将脂质储存在脂滴中。

当两种防御系统同时失效时，肿瘤细胞便会崩塌。脂质颗粒既无法被阻挡在外，也无法储存，最终导致细胞通过铁死亡的方式迅速死亡。

“这种实验性的联合疗法直击肿瘤细胞的防御机制。当这些防御机制消失时，肿瘤细胞就很容易受到氧化脂质和铁死亡的影响，” Anna Bång-Rudenstam说。

研究人员还观察到，在恶性黑色素瘤、肺癌和肾癌向中枢神经系统转移的病灶中，同样存在着与胶质母细胞瘤相同的糖类保护罩。

“从长远来看，我们希望这些结果能帮助人们开发出更有效的治疗策略，以改善这一患者群体的预后，” Mattias Belting说道。