Trends in Cell Biology: 肌酸在癌症中的两面性

肌酸是一种天然存在于哺乳动物中的含氮有机酸。它可以转化为磷酸肌酸，为肌肉和神经组织提供能量。肌酸及其类似物环肌酸因其抑制皮下肿瘤生长的作用而被认为是癌症抑制代谢物。近年来，新出现的研究表明肌酸对肿瘤转移有促进作用。原位小鼠模型显示肌酸促进胰腺癌、结直肠癌和乳腺癌的侵袭和转移。因此，肌酸在癌症进展中扮演着相当复杂的角色。

图片来源: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2021.11.004

肌酸的生理和病理作用

肌酸补充剂是最受欢迎的补充剂之一，广泛用于改善肌肉质量和功能。肌酸还表现出抗肥胖和病毒感染的特性，并保护组织免受缺氧和缺血损伤。临床上，肌酸补充剂在治疗亨廷顿病、帕金森病和其他神经退行性疾病以及神经肌肉疾病方面显示出很好的效果。近年来，人们逐渐关注肌酸在癌症中的作用，发现肌酸及其类似物通过调节癌细胞或CD8细胞毒性T细胞中的能量缓冲来抑制肿瘤生长。

甚至已经进行了几项临床试验来改善癌症患者的肌肉质量。然而，新出现的证据表明，肌酸促进癌症进展和转移，而不是抗肿瘤活性。相反的作用可能与不同形式的肌酸相关代谢物和肌酸在癌症进展不同阶段的不同作用有关。

肌酸是一种含氮有机酸，大量存在于人体内，体重70公斤的成年人含肌酸120-140克。每天大约2-4克肌酸是从富含肌酸的饮食中获得的，如鱼、家禽和含有肌酸的红肉。此外，在肾脏和肝脏中，肌酸是由甘氨酸、精氨酸和蛋氨酸通过涉及L-精氨酸：甘氨酸氨基转移酶(GATM)和S-腺苷-L-蛋氨酸：N-胍基乙酸甲基转移酶(GAMT)的两步过程合成的。

肌酸相关代谢物、酶、激酶和转运蛋白的临床相关性

代谢产物的异常水平与癌症的进展有关，因此有可能成为诊断的生物标记物或疗效评估的指标，在癌症患者的血清和尿液中研究过的肌酸相关代谢产物也是如此。在大多数癌症类型中，高肌酸水平与癌症加速进展相关。肝细胞癌(HCC)患者尿中肌酸水平明显升高，与HCC的临床分期相关。

术前磁共振研究表明，无强化的肿瘤内较高的血流灌注和肌酸与随后的胶质母细胞瘤肿瘤生长有关。此外，一项回顾性队列研究评估了170名浸润性外阴癌患者的血清肌酐和肌酐水平，发现血清肌酐和肌酐水平升高与疾病特异性和总存活率均显著相关。

肌酸抑制肿瘤生长

图片来源: https://doi.org/10.1016/j.tcb.2021.11.004

肌酸被磷酸化，在肌酸激酶的催化下生成磷酸肌酸。许多研究支持磷酸肌酸通过能量缓冲调节癌症进展。然而，肌酸可能通过独特的机制发挥作用。例如，肌酸已被证明通过调节染色质重塑来激活STAT6介导的转录。此外，肌酸通过促进Mps1磷酸化来激活Smad2/3信号。

类似地，肌酸在非酶作用下转化为肌酐。到目前为止，肌酐对癌症进展的影响仍不清楚。因此，弄清肌酸相关代谢物如何促进癌症进展是至关重要的。本文综述了肌酸的抗肿瘤和促肿瘤作用，而肌酸在癌症中的确切作用和潜在机制仍不清楚。一些关键问题仍有待进一步研究阐明。(生物谷 Bioon.com)

参考文献

Liwen Zhang et al. The two sides of creatine in cancer. Trends Cell Biol. 2021 Dec 9; S0962-8924(21)00230-0. doi: 10.1016/j.tcb.2021.11.004.