Nature：白血病的代謝漏洞，修補漏洞可提高白血病生存率

支鏈氨基酸（branched-chain amino acids， BCAAs）是維係包括侵襲性白血病細胞在內的所有細胞生長的原材料。BCAT1蛋白可以激活BCAAs的新陳代謝， 從而促進癌細胞生長。

相關參考文獻曾報道過，BCAT能分解大多數健康組織內的BCAAs。這項以穩定同位素示蹤實驗和核磁共振為基礎的代謝組學研究表明，白血病細胞恰恰能利用BCAT1通路生產維持癌細胞生存的BCAAs。阻斷BCAT1通路後，白血病的侵襲性得到逆轉。

髓係白血病（如急性髓細胞白血病和慢性粒細胞白血病）治療最重要的難題之一是髓外浸潤，即惡性腫瘤細胞的侵襲行為，初診時伴髓外浸潤的患者往往化療效果欠佳且容易複發，它也是造血幹細胞移植後反複複發的根源。

白血病的侵襲行為究竟受誰驅動？這也是本文通訊作者富蘭克林文理學院生化和分子生物學係副教授Takahiro Ito（伊藤貴宏）致力於研究的問題。

“細胞分化和生長之間的平衡通常與新陳代謝有關，抓住惰性和侵襲性白血病細胞的營養代謝方式的區別，我們就可以阻止疾病的進程，或者將其恢複到相對不怎麽凶險的疾病。”伊藤說。

通過分析病情平穩的慢性期和病情凶險的急變期的血液和白血病細胞，研究小組在急變期白血病細胞內觀察到了高濃度的BCAAs。BCAAs是白血病細胞的侵襲性的起因還是結果？無人知曉。

因此，研究小組檢測了侵襲性白血病細胞的基因表達情況，隨後發現了編碼BCAAs生成酶的bcat-1基因。研究人員敲低了人類患者血細胞和小鼠bcat-1基因的表達後，發現原來具有侵襲性的細胞的攻擊力下降了。

阻斷bcat-1基因，能促進急變細胞分化，從而侵襲表征下調，生長速度變緩，表現出類似可治療的慢性期白血病細胞的特征。

更重要的是，白血病細胞的bcat-1表達水平高，普通正常血細胞的bcat-1表達水平低。這種差異代表著bcat-1可作為白血病的預後指標，並且說明了正常血細胞不容易受到BCAT1抑製劑的影響，代表著bcat-1可作為一種理想的白血病治療靶點。

此外，研究結果表明相比慢性粒細胞白血病（CML）的急變期癌細胞而言，BCAT1通路的激活在急性髓係白血病（AML）細胞中更加普遍。BCAT1水平高的AML患者的生存率更低，阻斷BCAT1後，來自AML患者的白血病細胞的治療預後評估結果更好。

傳統的觀念是，普通細胞不生產BCAA，它們隻是BCAA的搬運工（從食物中轉化），白血病細胞則不然，它們能利用酶類代謝反應，自我生成對細胞生長和侵襲行為有利的BCAAs。這些代謝差異，將是我們解鎖高致死率疾病的一把把鑰匙。