腫瘤并不是一個“舒適”的居所——缺氧、養(yǎng)分不足，以及代謝廢物的堆積，使癌細胞長期處于極端壓力之下。近日，德國癌癥研究中心（DKFZ）與維也納分子病理研究所（IMP）的科學家發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織內的酸性環(huán)境（即酸中毒，acidosis），是驅動胰腺癌細胞調整能量代謝、在逆境中生存的關鍵因素。相關成果發(fā)表于《Science》雜志。

研究團隊指出，腫瘤中普遍存在的血流不暢與代謝過度活躍，會造成氧氣、葡萄糖等養(yǎng)分匱乏，以及代謝產物積聚，使腫瘤微環(huán)境顯著酸化。過去研究多聚焦于缺氧對癌細胞代謝的影響，而此次研究則揭示：真正的“主導因素”可能是酸化本身。

研究由DKFZ的Wilhelm Palm和IMP的Johannes Zuber團隊聯(lián)合開展。他們利用CRISPR-Cas9基因編輯技術，系統(tǒng)性地逐一關閉胰腺癌細胞中的每個基因，并在嚴格控制的應激條件下觀察其對細胞生長與存活的影響。隨后，他們在小鼠胰腺癌模型中驗證這些基因的作用。

通過對數(shù)百個與癌細胞應激生長相關基因的比較分析，團隊發(fā)現(xiàn)：癌細胞在體內的能量代謝高度依賴于對酸性環(huán)境的適應。換句話說，只有在模擬酸化的條件下，實驗才能真實再現(xiàn)腫瘤中癌細胞的代謝狀態(tài)。

Palm解釋道：“并非氧氣或養(yǎng)分的匱乏本身改變了癌細胞代謝，而是酸化起了決定性作用?！毖芯勘砻?，在酸性環(huán)境中，癌細胞會從依賴糖分解（glycolysis）的能量生產方式，轉向更高效的線粒體呼吸代謝。

更令人驚訝的是，酸性pH還會重塑線粒體的形態(tài)。通常，癌細胞中的線粒體是分散破碎的小結構，而在酸性環(huán)境中，它們會融合成龐大的網絡系統(tǒng)，使能量生產效率顯著提升。

這一過程與信號蛋白ERK的活性下降有關。通常，ERK過度活躍會促使線粒體不斷分裂；而酸化抑制ERK，使線粒體得以融合，從而更有效地利用多種養(yǎng)分進行能量代謝。若通過基因手段阻止線粒體融合，癌細胞在酸性環(huán)境中的生長速度將明顯減緩。

“我們的研究表明，腫瘤酸化并非代謝的副產物，而是調控癌細胞能量供應與生存策略的核心開關?！盳uber表示。未來，針對腫瘤能量代謝的精準干預，或許能為胰腺癌等頑固腫瘤提供新的治療思路。

參考文獻：Sven Groessl et al, Acidosis orchestrates adaptations of energy metabolism in tumors,?Science?(2025).?DOI: 10.1126/science.adp7603.?www.science.org/doi/10.1126/science.adp7603.

編輯：王洪

排版：李麗