由辛辛那提大学癌症中心的研究人员领导的一项新研究详细说明了铜的积累如何帮助透明细胞肾细胞癌(ccRCC) -最常见的肾癌-生长和发展。该研究结果于10月31日发表在美国癌症研究协会的《癌症发现》杂志上。

研究结果

铜是一种必需的微量元素，它是人体产生能量所必需的，并使人类能够生活在含氧的大气中。

癌症中心的Maria Czyzyk-Krzeska医学博士是这项研究的主要作者，她说铜的积累增加与ccRCC患者的预后恶化有关。通过多学科的方法，Czyzyk-Krzeska和她的同事们确定，ccRCC细胞在从1期发展到转移性疾病的过程中积累了更多的铜。

研究小组发现，高铜含量有助于癌细胞产生更多一种特殊的酶，这种酶可以促进癌细胞的能量和生长。同时，糖（葡萄糖）有助于产生一种叫做谷胱甘肽的保护性分子。这种分子清除毒素，减少铜的有害影响，给癌细胞额外的生存促进。

加州大学医学院癌症生物学系教授Czyzyk-Krzeska说：“换句话说，铜诱导癌细胞进行精心策划的多层次适应，促进肿瘤生长。”“它会导致细胞代谢状态的变化。”

利用单细胞RNA测序和空间转录组学，研究小组发现ccRCC肿瘤具有代谢“热点”，具有丰富的铜依赖性能量产生。这些热点靠近其他肿瘤细胞，这些肿瘤细胞具有肿瘤生长所必需的增殖特征。

Czyzyk-Krzeska说：“这是非常重要的，因为它可以让我们假设那些增殖细胞是由代谢活跃的细胞支持的。”“我们还可以推测，其中一些代谢活跃的细胞最终会变得更加增殖。”

下一个步骤

Czyzyk-Krzeska强调，尽管现在人们对铜如何帮助ccRCC细胞生长有了更好的了解，但究竟是什么导致了铜在这些肿瘤中积聚，我们仍然不得而知。

专家推测，铜的积累可能是由吸烟、使用电子烟或接触含铜量高的野火烟雾等环境暴露造成的。众所周知，退伍军人患肾癌的风险更高，而在弹药或射击场接触铜也可能是一个因素。然而，癌细胞对铜的摄取也可能是由肿瘤固有的机制引起的。

展望未来，Czyzyk-Krzeska说，这项研究仍处于实验阶段，但所获得的知识已经确定了潜在的漏洞，可以针对新的治疗方法。她指出，这些治疗看起来像是针对代谢细胞和增殖细胞的联合治疗。

患者标本中的铜含量也可以作为一种生物标志物来预测癌症的侵袭程度，或者在初次手术后是否有可能复发。

除了Czyzyk-Krzeska实验室的分子生物学工作外，西奈山伊坎医学院的Julio Landero Figueroa博士还进行了金属分析化学，以确定人类、动物和细胞系模型中的铜水平。加州大学医学院生物统计学、健康信息学和数据科学系教授Jarek Meller博士监督并进行了这项研究的生物信息学部分。

“这是团队科学的一个典型例子，当化学家、生物信息学家、癌症生物学家和医生等不同学科的人一起工作时，它会产生影响，”Czyzyk-Krzeska说。“你把不同的专业知识结合起来，开始交谈，然后好事就发生了。”