Mol Cell：靶向作用癌细胞中的碳酸氢盐离子或有望帮助开发新型抗癌疗法

碳酸氢盐（HCO3−）离子能维持真核细胞中的pH值平衡，并能作为一种羰基供体来支持细胞代谢，然而，碳酸氢盐的丰度是否会被调节或用来促进细胞生长，研究人员并不清楚，雷帕霉素复合体1（mTORC1）的机制性靶点能调节细胞代谢来支持细胞中生物量的产生和细胞的生长。

近日，一篇发表在国际杂志Molecular Cell上题为“The mTORC1-SLC4A7 axis stimulates bicarbonate import to enhance de novo nucleotide synthesis”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究发现，碳酸氢盐离子或许是某些癌细胞生长所需要的。

靶向作用癌细胞中的碳酸氢盐离子或有望帮助开发新型抗癌疗法。

图片来源：Molecular Cell (2022). DOI: 10.1016/j.molcel.2022.06.008

研究者Issam Ben-Sahra博士表示，抑制关键碳酸氢盐转运蛋白或有望帮助开发一种相比当前可用疗法副作用更少的癌症疗法。这种转运蛋白在癌症中非常重要，但在正常细胞中却并不那么重要，这或许就是一个非常有趣的研究点。碳酸氢盐在机体血液中的浓度较高，且对于维持细胞中pH值非常重要，碳酸氢盐离子能用来制造嘌呤和嘧啶，从而建立核苷酸分子的基本组件。

在此前研究中，研究人员发现，很多癌症都会通过mTORC1通路来上调核苷酸的生物合成，从而帮助促进细胞生长和癌症增殖，然而，碳酸氢盐是否在这种通路中能被控制和利用，目前研究人员尚不清楚。

本文中，研究人员分析了正常细胞和癌细胞中碳酸氢盐的利用情况，同时使用代谢分析手段分析了在多个阶段碳酸氢盐的利用情况，结果发现，大部分的碳酸氢盐转运蛋白与核苷酸代谢中mTORC1相关的改变关系不大，而这些改变是由癌症所诱发的，然而，名为SLC4A7的碳酸氢盐转运蛋白能作为部分SLC4A7通路在癌细胞中被上调。

研究者Ben-Sahra说道，正常细胞在血液中面临着高水平的碳酸氢盐，但在肿瘤微环境中，其营养物质却很少，因此，碳酸氢盐或许会成为肿瘤生长的限制因素，因此就非常有必要使用转运蛋白了。目前研究人员所在的实验室已经探索了多种策略来干扰与mTORC1的癌症相关改变所引起的代谢上调，抑制SLC4A7或许就是一种最有希望的策略之一，因为其在癌症背景下的用途非常单一。

图片来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1097276522005445?via%3Dihub

研究者表示，靶向作用其中一种转运蛋白或许并不会影响正常细胞的pH值或生理学特性，因为其它碳酸氢盐转运蛋白能对其进行弥补，但在癌症的情况下，mTORC1就能刺激SLC4A7转运蛋白，研究者认为这或许就会被打断；目前的研究结果表明，SLC4A7的缺失或许会导致肿瘤生长变得缓慢，但在该疗法进入人体试验之前或许还需要进一步深入研究。

综上，本文研究结果表明，mTORC1信号通路或能通过控制SLC4A7的表达来利用环境中的碳酸氢盐来促进细胞的合成代谢、细胞生物量和细胞的生长等。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Eunus S.Ali，Anna Lipońska，Brendan P.O’Hara, et al. The mTORC1-SLC4A7 axis stimulates bicarbonate import to enhance de novo nucleotide synthesis, Molecular Cell (2022). DOI: 10.1016/j.molcel.2022.06.008