哈佛大学医学院的Spinelli等人揭示，肿瘤代谢产生的废物氨（ammonia）会被癌细胞重新利用，再次转化为脯氨酸、天门冬氨酸等氨基酸，继续帮助肿瘤生长和增殖。该成果发表于《科学》杂志。

增加的营养物质消耗可提供碳、氮、氧、硫，以适应快速增殖细胞对大量生物能量、生物合成和生存的需求。随后，此类快速增殖的细胞产生大量代谢废物，通过排泄系统清除。然而，在肿瘤微环境中，代谢废物（例如乳酸和氨）不断蓄积。虽然乳酸在癌症中得到了很好的研究，但对于癌细胞如何管理增加的氨（由癌细胞通过谷氨酰胺和天门冬酰胺分解代谢产生），却知之甚少。

研究人员假设，氨能够被关键氨基酸代谢重新利用，以最大限度地利用氮。研究人员对谷氨酰胺上的氮元素进行标记，发现当谷氨酰胺在细胞代谢过程中被分解时，含标记氮元素的氨作为副产物被释放出来；并且发现乳腺癌细胞不仅没有被微环境中的氨蓄积所“拖累”，反而比没有氨蓄积的癌细胞增殖更快。这证实氨的存在加速了乳腺癌细胞的增殖。此外，研究人员通过进一步对移植人类乳腺癌细胞的小鼠模型研究表明，氨加速了肿瘤的生长和增殖。人乳腺癌细胞主要通过GDH催化的还原胺化反应利用氨；当研究人员阻断了谷氨酸脱氢酶（glutamate dehydrogenase，GDH）的活性时，肿瘤生长会显著减缓。

该研究表明，氨不仅是被分泌的废物，还可以作为肿瘤生长最重要的氮源。氨会在肿瘤微环境中积累，并被癌细胞用于氨基酸合成；氨的代谢循环为乳腺癌提供了重要的氮源，如果阻断乳腺癌氨代谢循环，就有可能抑制乳腺癌生长。该研究为探索新的抗癌方向提供了思路和基础。（作者：贾盛崧)

参考文献： Science 2017;358:941-946