肿瘤细胞通常通过Warburg代谢消耗葡萄糖，Warburg代谢是形成正电子发射断层扫描（PET）进行肿瘤成像的基础。肿瘤浸润性免疫细胞也依赖于葡萄糖，并且肿瘤微环境（TME）中免疫细胞代谢受损会导致肿瘤细胞逃避免疫。然而，尚不清楚在TME中免疫细胞的代谢是通过细胞内源性程序失调还是通过与肿瘤细胞争夺有限的营养素而失调的。在此，美国范德堡大学医学中心的W. Kimryn Rathmell、Jeffrey C. Rathmell，揭示了肿瘤微环境中细胞介导的营养分配。
研究人员使用PET示踪剂来测量TME中特定细胞亚群对葡萄糖和谷氨酰胺的获取和摄入。值得注意的是，在一系列肿瘤模型中，髓样细胞具有最大的摄取肿瘤内葡萄糖的能力，其次是T细胞和肿瘤细胞。相反，肿瘤细胞显示出最高的谷氨酰胺吸收。通过mTORC1信号传导以及与葡萄糖和谷氨酰胺代谢相关的基因表达，以细胞内在的方式对这种独特的营养分配进行了编程。抑制谷氨酰胺摄取增强了不同肿瘤驻留细胞类型的葡萄糖摄取，这表明谷氨酰胺代谢抑制了葡萄糖摄取，而葡萄糖不是TME中的限制因素。因此，细胞本身程序分别驱动免疫细胞和癌细胞优先获得葡萄糖和谷氨酰胺。本文研究的营养物质的细胞选择性分配有助于开发新的治疗和成像策略，从而增强或监测TME中特定细胞群的代谢程序和活性。
Bradley I. Reinfeld, et al. Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment. Nature, 2021.
DOI：10.1038/s41586-021-03442-1
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03442-1
