淺析乳酸對腫瘤細胞侵襲和轉移的作用

腫瘤細胞的侵襲和轉移是惡性腫瘤的主要特征之一，細胞侵襲和轉移過程是一個復雜和多因素調控的動態過程，通過細胞遷移實驗服務可以深入研究腫瘤侵襲和轉移機制，并助于識別到有意義的治療靶點。近年來有研究發現乳酸緊密參與腫瘤細胞的侵襲和轉移，高血清乳酸水平與子宮頸癌、頭頸部腫瘤、高分化神經膠質瘤和非小細胞肺癌的預后、總生存率、無瘤生存率和無轉移生存率不良有關。

腫瘤細胞發生侵襲轉移與90%的腫瘤相關性死亡相關，近年的研究發現，乳酸緊密參與腫瘤細胞的侵襲轉移，有研究者表示，腫瘤中有大量的乳酸，乳酸解離成乳酸陰離子和氫離子，成為癌細胞的兩位“幫手”，讓其自身能夠根據“食物”的多少決定“消耗”多少。兩位“幫手”協同作用，使得癌細胞在葡萄糖含量很少時，非常節約地利用葡萄糖；在沒有葡萄糖的情況下進入“休眠”狀態；當有葡萄糖供應時即刻恢復生長狀態因此，剝奪葡萄糖、破壞乳酸陰離子和氫離子的協同作用成為了餓死癌細胞的關鍵。

也有不少研究者驗證了乳酸在推動腫瘤細胞侵襲轉移中的作用。如Goetze等利用侵襲小室實驗發現，增加外源性乳酸可以以劑量依賴方式促進頭頸部腫瘤細胞株的侵襲轉移。Baumann等進一步研究乳酸促進腫瘤細胞侵襲轉移的機制，發現乳酸可以誘導轉化生長因子β2的表達，進而上調細胞表面整合素αvβ3和基質金屬蛋白酶-2的表達、分泌及激活，促進侵襲轉移。而敲出糖酵解途徑催化乳酸產生的LDH可抑制其表達，并且使腫瘤細胞轉移能力下降。

癌癥的形成與腫瘤細胞的遷移能力密不可分，這也成為了一個診斷和治療癌癥的一個靶點。美迪西是一家醫藥研發外包服務公司，提供細胞遷移實驗服務，其生物部在分子生物學、細胞生物學、體外生物學和結構生物學領域有豐富廣泛的經驗。從最初的cDNA文庫構建到藥物設計，通過蛋白質純化，結構測定和分析測定，提供一套完整的生物學服務。

1、惡性腫瘤內乳酸堆積可促進腫瘤細胞的侵襲和轉移

在腫瘤模型上展開的研究發現，惡性腫瘤內乳酸堆積能夠促進腫瘤的生長和轉移。由于腫瘤內乳酸堆積，導致腫瘤細胞外液成酸性，有利于腫瘤的侵襲和轉移，而且腫瘤內酸性環境能夠增強腫瘤細胞對化療藥物的抵抗力。

有研究者為了證實乳酸是否可以直接調節內皮細胞表型，進而調節腫瘤血管的形態學發生和灌注，進行了一系列的研究。結果發現乳酸可以通過MCTl進入內皮細胞，引起IKBot的降解和磷酸化，進而刺激自分泌核轉錄因子KB／白細胞介素8通路引起細胞的遷移和血管的形成。另外，他們還建立了人類結直腸癌和乳腺癌小鼠移植瘤模型，發現腫瘤細胞釋放的乳酸可以通過MCT4轉運，進一步刺激白細胞介素8依賴性腫瘤血管生成和腫瘤的生長。

2、調節腫瘤內外PH值，可抑制腫瘤的轉移

研究發現調節腫瘤細胞內外的pH值在腫瘤治療中有著巨大的潛力。嚙齒類動物口服小蘇打可提高腫瘤外液的pH值，抑制腫瘤的轉移和增強腫瘤細胞對細胞毒藥物的反應性，具有重要的臨床應用價值。另外，還有研究者為了解釋乳酸濃度和乳酸轉運體的表達與腫瘤侵襲性的關系，利用特異性RNA干擾技術干擾肺癌細胞株中MCTl和MCT4的表達，結果發現肺癌細胞中MCTl和MCT4的表達與肺癌的侵襲力增強密切相關，進而證明這些蛋白將成為抑制腫瘤侵襲和轉移的靶點。因此，乳酸代謝影響著腫瘤的預后、轉移和臨床治療。

目前尋找提示腫瘤治療敏感性及預后的標志已經成為腫瘤治療研究的熱點，越來越多的證據顯示乳酸是腫瘤免疫治療的一個靶點。然而不同腫瘤內乳酸的含量差異很大，但即使同樣體積、同樣等級和同一實體腫瘤內乳酸的含量差異也很大，在未來還需要更多的研究來進一步明確乳酸與腫瘤靶向治療和預后的關系。