醛缩酶

癌症导致的死亡中，大部分是由恶性肿瘤转移而引起的，在临床上仍然是一个挑战。转移性癌细胞通常与原发癌细胞相似，但它们可能会受到所转移器官附近环境的影响。本文揭示了结直肠癌(CRC)细胞在转移至肝脏(一个关键的代谢器官)后经历代谢的重组过程。特别是肝转移细胞通过GATA结合蛋白6抗体 (GATA6) 上调醛缩酶B (ALDOB)的表达，提高果糖代谢，为肿瘤细胞增殖过程中的主要中心碳代谢提供能量。靶向ALDOB或降低膳食果糖可显著降低肝转移性生长，但对原发肿瘤几乎没有影响。本文的研究结果表明，转移细胞可以在新的微环境中利用代谢重组，尤其是在代谢活跃的器官，如肝脏中，对相关通路的操纵可能会影响转移性生长的过程。原发性肿瘤逐渐累积遗传性改变，并受其肿瘤微环境的影响，直到获得能转移到远处器官的能力(Gupta和Massague, 2006 Valastyan和Weinberg, 2011)。这一过程的典型特征是，结直肠癌（CRC）经过腺瘤到癌的顺序发展，最终导致转移(Barker et al.， 2009)，(约70%的患者) 优先转移到肝脏这个部位 (Rothbarth和van de Velde, 2005) 。在这个阶段，该疾病变得很难治疗，并对大多数形式的联合治疗产生耐药性，使得结直肠癌（CRC）转移成为癌症相关死亡的主要原因。无法进行手术的肝转移患者对化疗干预治疗效果较差，中位生存期为6至9个月 (Alberts et al.， 2005) 。目前针对晚期结直肠癌的化疗并不针对肝转移。部分原因是由于观察到CRC转移与任何特定的基因突变并不一致 (Jones et al.， 2008) ，而且它们通常与原发肿瘤中的细胞相似。然而，新出现的证据表明，非遗传改变，如表观遗传和代谢重组，可能促进癌症转移。将这种机制作为研究的目标可能为开发结直肠癌转移的治疗方法提供新的途径。在本研究中，来自临床样本和经盲肠移植的体内CRC转移模型的数据表明，结直肠癌（CRC）肝转移瘤的特定代谢通路发生了改变。特别是，肝转移会上调ALDOB的水平，这是一种参与果糖代谢的酶。肝内植入表明肝环境导致CRC细胞上调ALDOB。代谢组学和13C标记的果糖追踪研究表明，ALDOB促进果糖代谢，促进糖酵解、糖异生和戊糖磷酸途径。降低ALDOB或限制饮食果糖会抑制CRC肝转移瘤的生长，但不抑制原发肿瘤或肺转移瘤的生长，这突出了肿瘤微环境的重要性。1、在结直肠癌CRC肝转移中BALDOB表达升高为了证实ALDOB在肝转移中的上调，作者将3株CRC细胞株：HCT116和2株肝转移患者来源的异种移植(PDX)细胞株CRC119和CRC57植入NOD/SCID小鼠的盲肠末端。细胞携带双标记报告基因结构，稳定表达荧光蛋白(mCherry或GFP) 和荧光素酶。在盲肠注射前，流式细胞分选(FACS)分析显示，这些CRC细胞株中KHK、ALDOB和HK表达均为单峰。注射盲肠后，CRC细胞在2周内首次形成原位肿瘤。随后，它们在5周内发生了CRC肝转移。收集原发性盲肠和肝转移肿瘤后，利用荧光流式细胞仪(FACS)分离CRC细胞。肝转移瘤的ALDOB水平明显高于原发性转移瘤，而KHK和HK水平基本保持不变(图3B-3D) 。20%至40%的小鼠也出现肺转移，尽管与原发性盲肠肿瘤相比，肺转移中ALDOB没有上调。Figure 3. 肝转移使体内ALDOB表达升高为了研究肝脏微环境是否引起CRC细胞中ALDOB的表达上调，本文将HCT116、CRC119和CRC57细胞同时直接注入小鼠肝脏和盲肠。CRC肿瘤迅速在肝脏和盲肠中形成，注射10天后，分别采集肿瘤。肿瘤经盲肠转移至肝脏之前，在盲肠注射模型中需要3~5周(图3E)。从采集的肿瘤细胞中，利用荧光流式细胞分选(FACS)分离出CRC细胞。Western blot检测证实，从肝脏分离的CRC细胞中ALDOB水平高于盲肠分离的细胞，而KHK和HK水平保持相似(图3F-3H)。另一方面，Transwell迁移实验中迁移和非迁移的CRC细胞表达了相似的ALDOB水平，这表明ALDOB与迁移能力的增强无关。此外，在体外培养后，肝脏和盲肠分离的肿瘤细胞表达相似的ALDOB水平。综上所述，这些数据表明肝脏微环境可导致CRC细胞上调ALDOB的表达。2、ALDOB促进CRC肝转移瘤的生长HCT116、CRC119和CRC57细胞中ALDOB 的表达下调（RNA干扰下调表达），不影响体外含葡萄糖或果糖培养基中培养的CRC细胞迁移 。尽管盲肠移植HCT116、CRC119或CRC57细胞与对照载体均可有效发展肝转移(3个细胞系的5只小鼠中有5只发生了转移) ，但在盲肠注射模型中，ALDOB下调表达可抑制CRC肝转移。经shRNA1干扰的ALDOB的HCT116、CRC119或CRC57细胞分别在5只小鼠中仅有2只、2只和2只出现可检测到的肝转移，而经shRNA2敲除的小鼠分别为2、1和2只(图5A-5E) 。此外，从ALDOB 下调表达细胞中的肝转移比对照细胞中的肝转移肿瘤少得多，且小得多。然后进行肝内注射，观察ALDOB是否促进肝内CRC的生长。对照载体的HCT116、CRC119和CRC57细胞在肝脏中生长明显大于ALDOB表达下调的细胞(图5F-5H) 。Figure 5. RNA干扰ALDOB表达可抑制CRC肝转移3、靶向果糖代谢抑制肝转移接下来考虑的是，果糖摄入量的水平是否会影响肿瘤的生长，尤其是在肝脏。注射CRC至盲肠后 (每组5只小鼠) ，高果糖饮食的小鼠显示CRC肝转移增加，而不含果糖饮食的小鼠相对于对照组显示肝转移减少(图6A-6D) 。随后将这两种治疗方法结合起来。对小鼠注射ALDOB基因敲除剂后，然后按规定对其喂食不含果糖的饮食。这正如预期的那样，抑制了CRC的肝转移(图6A-6D) 。将CT26细胞注射到具有免疫功能的BALB/c小鼠的盲肠中，在果糖饮食对肝转移瘤的影响方面也显示出类似的结果。一直以来，高果糖饮食降低了老鼠的存活率，而低果糖饮食和低碳水化合物能延长老鼠的存活率。用相同shRNA结构转染LV-HCT116细胞，下调ALDOB的表达。与盲肠注射模型一致，ALDOB下调表达和果糖限制饮食抑制了肝脏中CRC肿瘤。关于抑制肝脏LV-HCT116肿瘤，ALDOB下调和果糖限制似乎比5-氟尿嘧啶或奥沙利铂更有效，这两种药物都是晚期和转移性CRC的一线化疗。与ALDOB敲除或果糖限制饮食不同，5-氟尿嘧啶或奥沙利铂在肿瘤抑制或生存方面几乎没有益处。因此, 针对ALDOB和果糖代谢的调节可能会影响肝转移瘤的生长，并对目前的化疗作为一个补充策略。Figure 6. 饮食果糖限制抑制CRC肝转移关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn

图为央视3· 15晚会画面，经过检测，调和汽油甲缩醛含量占7.85%。　　也许在央视3· 15晚会之前，没有多少人会知道甲缩醛这个纯化工专业的名称，直到晚会节目中，炼油商人用石脑油、甲缩醛等添加剂调和汽油全面曝光。　　其实，在晚会曝光之前，这样的&ldquo 汽油&rdquo 已经以&ldquo 低廉&rdquo 的价格打开了不少市场，甚至还能屡屡顺利通过国家标准检测。　　但是，这样的汽油，其真实的面目却是，&ldquo 易造成汽车线路漏油&rdquo ，还会&ldquo 挥发有害气体&rdquo ，被专家直指为&ldquo 毒汽油&rdquo 。　　针对3· 15晚会曝光的&ldquo 甲缩醛调和汽油&rdquo ，《中国消费者报· 汽车周刊》通过一系列的调查采访，一步一步揭开了&ldquo 甲缩醛调和油&rdquo 的真面目。　　&ldquo 混合油&rdquo 中的甲缩醛是什么?　　在今年3· 15晚会前，除了化学圈的&ldquo 内行&rdquo ，知道甲缩醛的人几乎寥寥无几 一夜之间，消费者不仅知道了它的名称，还了解它近乎&ldquo 神奇&rdquo 的用途。　　&ldquo 调和本身实际上是汽柴油生产过程中必不可少的加工环节，调和汽油主要原料包括催化汽油、混合芳烃、MTBE(甲基叔丁基醚)、C5、C9、石脑油(轻油)等。这类原料经过一定比例合理调配后，能够达到国家标准。&rdquo 中国化工集团蓝星(北京)化工有限公司研发部专员耿宁对《中国消费者报· 汽车周刊》表示。　　虽然调和属于一种正常的加工现象，但是，必须按照严格的比例进行调和生产。而为了降低成本，追求更大利润，一些企业私自改变配方，在调和汽油中大量添加甲缩醛、甲醇、碳酸二甲酯、非芳烃等化学原料，导致了化工调和汽油质量问题频出。　　央视3· 15晚会曝光的，实际上是把一部分90号汽油配上大量的石脑油、芳烃各种混合油料简单混合而成，并且标称为为93号汽油。　　燕京理工学院兼职教授陈丙珍向《中国消费者报· 汽车周刊》透露，甲缩醛本是一种无色、澄清、易挥发可燃性液体，主要用于杀虫剂配方、皮革和汽车上光剂、空气清新剂等 甲醇则是主要用于农药(杀虫剂、杀虫螨)、医药(磺胺类、合霉素类)。但因为有些非法添加物目前并不在国标的检测范围内，所以一些企业为了赚取差价，采取了瞒天过海的手段，在汽油中添加非法添加物。　　本是制造杀虫剂的原料，直接掺入会导致调和汽油的质量下降。一些车主也渐渐发现，原来好使的车，现在不那么随心了，但是哪里出的问题，他们也不知道。就算怀疑到油品问题，面对检测指标，结果也就是变得无从指责，虽然疑窦更深。　　杀虫剂原料的&rdquo 聪明&ldquo 用法　　非标准调和汽油出现的最主要原因，就是低成本。　　据了解，以甲缩醛为例，它替换的是标准调和油中的MTBE。甲缩醛的市价是3500元/吨左右，而MTBE的市价通常要在6800元/吨左右，两者价格相差近一倍。　　耿宁认为，化工调和汽油市场在最近几年一直处于一种恶性价格战的环境，这直接导致谁家的油价低廉就会吸引更多的消费者前来加油，造成一种&ldquo 价低者得天下&rdquo 的市场乱象。　　据了解，调和汽油本是调油商采购大量的非标准油，加入一堆相应调整各个指标的其他化学产品组分或是添加剂后，调出后接近正常汽油标准。　　调和工艺是炼油企业比较常用的工艺，调和汽油作为汽油一类分支，很早就存在于油品市场。一名中国石油(601857,股吧)天然气股份有限公司(以下简称中石油)内部人士告诉《中国消费者报· 汽车周刊》，这类原料本身存在一定的调和缺陷，并不适用于调和汽油，甲缩醛、甲醇等原本只应用在杀虫剂中，但这种搭配在行业内早已心照不宣。　　&ldquo 甲缩醛油&rdquo 的伤害有多深　　长期使用调和汽油的结果是什么?没有其他，只有危害。它不仅会给使用车辆和人体造成损害，还会造成环境污染，助推雾霾天气的产生。《中国消费者报· 汽车周刊》了解到，由于部分化工调和汽油的质量并不稳定，长期使用后会对汽车发动机、三元催化器等设备带来损害。&ldquo 便宜&rdquo 的调和汽油表面看上去很便宜，其实未必省钱。因为调和汽油会导致车辆油耗增大，说白了就是&ldquo 不耐用&rdquo 。长期用调和汽油直接影响汽油发动机正常工作。车子没劲、油也不经使，上坡上不去，严重时甚至会趴窝，车辆跑不起来的现象时常发生。　　而用了这样的油，车辆损坏几率则会增大。　　中国化工集团蓝星(北京)化工有限公司工程技术部王心指出，长期加调和汽油，会损坏汽车的三元催化器，会腐蚀汽车发动机系统和排放系统 在发动机燃烧过程中，使油路、喷嘴堵塞，产生沉积物，进气阀和汽缸产生胶质及积碳，直接影响汽油发动机正常工作。　　不仅车会受到影响，人长期处于被甲缩醛包围的氛围中更是后果严重。由于调和汽油中含有甲缩醛等成分，长期使用不仅会使人体慢性中毒，造成呼吸系统和中枢神经系统的逐步病变，甚至严重时可能会衍变为癌症。　　&ldquo 调和汽油质量是完全可以把控的。2011年时，中石油就已经明文规定外采汽油中不得含有甲缩醛。但目前市场多以利益为重，压价竞争形成的恶性循环，利益驱使很多调油商昧着良心，整个调和汽油市场也没有一个明确的行业规范，缺乏监管机制。这类加入甲缩醛的汽油原料价格便宜，且与正规汽油外观类似，使得整个调和汽油市场鱼龙混珠，普通消费者很难准确辨认孰优孰劣。&rdquo 对于调和油监控管理的问题，中石油内部人士对《中国消费者报· 汽车周刊》说道。

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