中科院Cancer Res解析癌症代谢特征

　　

生物通报道  近日来自中国科学院大连化学物理研究所、第二军医大学的研究人员，采用非目标性代谢分析方法（non-targeted metabolic profiling strategy）解析了肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）的代谢特征。相关论文发表在7月1日的《癌症研究》（Cancer Research）杂志上。

来自中国科学院大连化学物理研究所的许国旺(Guowang Xu)研究员和第二军医大学的王红阳(Hong-Yang Wang)院士为这篇论文的共同通讯作者。前者主要研究方向是复杂样品分离分析方法的创新性研究；代谢组学分析技术平台及其在疾病、中药、植物表型、食品安全等方面应用的研究。后者主要专业方向为肿瘤分子生物学研究和消化内科疾病的治疗。

肝癌是全球最常见的恶性肿瘤之一。在中国，慢性乙型肝炎病毒感染是肝癌的主要风险因子，大多数的肝癌病例都是由肝炎感染及肝硬化发展而来。病情进展迅速及早期转移是肝癌的典型特征，其预后往往不良。当前庞大的HBV感染人群使得肝癌预防成为了一项艰巨的任务。深入了解肝癌的发生机制对于开发更有效的治疗策略，改善疾病结局，降低肝癌发病率及死亡率具有非常重要的意义。

代谢异常被视为是肿瘤的一个重要特征，解析癌症代谢将有助于阐明癌症发病机制，并为临床治疗提供有潜力的靶点。根据瓦氏效应（Warburg effect）学说，癌细胞能量代谢调控失常有可能导致了许多代谢信号发生改变，从而影响了如细胞增殖和凋亡等各种生物学过程。作为癌细胞的一个共同特征，异常代谢成为了当前癌症研究的一个热点。

在这篇文章中，研究人员采取了一种基于液相色谱-质谱法的非目标代谢分析策略，解析了肝癌的代谢特征。研究人员从肝癌患者处取得了总共50对肝脏组织，其中包括肿瘤组织、癌旁组织和远端的非癌性组织。基于组织代谢组学方法对105个差异代谢物进行了过滤及鉴定。分析结果显示肿瘤发生了大量代谢改变：其糖酵解增高，三羧酸循环受到抑制，糖原异生及β-氧化加速以提供能源供应，Δ-12脱氢酶下调。此外，谷胱甘肽等抗氧化分子水平增高，炎症相关多不饱和脂肪酸和磷脂酶A2水平下降。

随后，研究人员又对来自慢性炎症、肝硬化和肝癌患者的298个血清样本进一步检测了这些差异代谢物。证实甜菜碱（betaine）结合丙酰肉碱（propionylcarnitine）可作为一种极好的有潜力的诊断指标，将肝癌与慢性肝炎、肝硬化区分开来。体外检验肝硬化和肝癌血清样本进一步证实了，这一组合生物标记可作为AFP的补充，用于肝癌诊断。

新研究通过对肝组织进行代谢谱分析，使得我们全面了解肝癌的代谢特征，并揭示了两个有潜力作为癌症生物标记物、用于肝癌临床诊断的代谢产物。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Metabolic characterization of hepatocellular carcinoma using non-targeted tissue metabolomics.

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common malignancies worldwide, and it has a poor prognosis due to its rapid development and early metastasis. An understanding of tumor metabolism would be helpful for the clinical diagnosis and therapy of HCC. To investigate the metabolic features of HCC, a non-targeted metabolic profiling strategy based on liquid chromatography-mass spectrometry was performed. A total of 50 pairs of liver tissues were collected from HCC patients, including tumor tissues, adjacent noncancerous tissues and distal noncancerous tissues, and 105 differential metabolites were filtered and identified from the tissue metabolome……