編輯丨王多魚
排版丨水成文
（CTC）是從原發部位或轉移灶透過血管或淋巴系統進入血液迴圈的稀有細胞，其透過外滲到遠處器官定殖、休眠/形成轉移灶以及進一步擴散，最終導致臨床上治療失敗和患者死亡。CTC已成為癌症生物學研究的一個重要領域，並作為非侵入性監測治療反應的重要生物標誌物。鑑於CTC的稀缺性和存活率低下，其介導轉移的複雜生物機制很大程度上仍未清楚。
近日，南方科技大學醫學院洪鑫課題組聯合南方科技大學第二附屬醫院（深圳市第三人民醫院）/國家感染性疾病臨床醫學研究中心羅偉仁團隊在老年醫學領域國際權威期刊Aging and Disease上發表了題為：A Potential “Anti-Warburg Effect” in Circulating Tumor Cell-mediated Metastatic Progression? 綜述論文。
該綜述回顧了“Warburg效應”與氧化磷酸化（OXPHOS）在程序中的作用，並對單個迴圈腫瘤細胞（CTC）轉錄組研究的生物資訊學分析中發現幾種重要的癌症型別中OXPHOS途徑基因的富集程度顯著高於糖酵解，由此首次提出迴圈腫瘤細胞（CTC）中存在“抗Warburg效應”。
代謝重程式設計是癌症的一個重要特徵，其中“Warburg效應”一直以來是癌症代謝領域的研究熱點。廣為人知的是，“Warburg效應”可以有效地抑制OXPHOS通量，研究人員對CTC中二者的相對強度進行了分析。結果發現，在一些重要的癌症包括黑色素瘤、前列腺癌、肺腺癌和乳腺癌的單細胞CTC轉錄組當中，CTC似乎更依賴OXPHOS而不是糖酵解代謝途徑（圖1）。他們將這一有趣現象稱之為CTC“抗Warburg效應”（AWE）。
圖1：癌症CTC中存在“抗Warburg效應”
研究團隊對“抗Warburg效應”與癌症患者進展的相關性進行了進一步評估，結果發現，黑色素瘤與前列腺癌進展組中單個CTC的“抗Warburg效應”值明顯更高（圖2）。
圖2：CTC“抗Warburg效應”與癌症進展有關
最後，研究團隊提出了CTC“抗Warburg效應”假說模型（圖3）：在原發腫瘤（階段①）中，癌細胞可能利用“Warburg效應”促進細胞增殖，其中糖酵解通量超過OXPHOS。在過渡到CTC（階段②）時，轉向“抗Warburg效應”為主的代謝表型轉換，其特徵是與糖酵解相關的線粒體OXPHOS活性增強。當外滲併到達遠處轉移部位（階段③）時，可能會發生進一步的代謝重程式設計。
圖3：癌症轉移中CTC“抗Warburg效應”模型
羅偉仁認為，癌症是一個多維時空“生態進化合一”的病理生態過程，依據Bronfenbrenner生態系統理論，癌症的發生發展亦可大致劃分為正常細胞-癌前病變-原發癌細胞（微觀系統）以及周邊微環境（中間系統）、迴圈腫瘤細胞（外層系統）以及轉移癌細胞（宏觀系統）等巢狀層次。總而言之，CTC“抗Warburg效應”模型為癌症演進中面臨的選擇壓力所引起的進化動力學改變帶來一個新的思考。
課題組研究生江卓峰、何家棚、張斌羽為論文共同第一作者，羅偉仁研究員、胡堅楊博士、洪鑫教授為共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金委外國優青專案、面上專案、廣東省自然科學基金面上專案以及深圳市科創委面上專案等支援。
論文連結：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38300633/
