近日，一項刊登在國際雜誌Cell上的研究報告中，來自紐約大學Grossman醫學院等機構的科學家們通過研究發現，神經組織或能保持胰腺癌細胞免於飢餓；文章中，研究人員通過對癌細胞、小鼠和人類組織樣本進行研究後發現，胰腺癌細胞或能通過向神經組織發送信號來避免飢餓，這些神經組織生長在密集的腫瘤上並能夠分泌營養物質。
這項研究中，研究人員重點對胰腺導管腺癌（PDAC）進行研究，其是一種最致命的胰腺癌，患者的5年存活率低於10%，這種腫瘤會刺激致命組織的生長，從而擠壓血管並減少諸如絲氨酸等血源性營養物質的供應，這種胺基酸能用作蛋白質的基本組成部分，同時其也是癌細胞繁殖所需要的營養物質。研究者指出，飢餓的胰腺癌細胞能分泌一種名為神經生長因子的特殊蛋白，進而向神經細胞的延伸部分發送信號，從而指導其在腫瘤深處生長，這種名為軸突的延伸部分能夠分泌絲氨酸，從而將胰腺癌細胞從飢餓中解救出來並恢復其生長。
研究者Alec Kimmelman說道，本文研究提供了更多的證據表明，胰腺癌是一種非凡的代謝清道夫，這或許有助於維持其致命特性；神經組織將營養物質從血液中輸送到嚴苛的胰腺腫瘤微環境的能力是一種非常有意義的適應性，其會有望幫助研究者開發新型治療性方法來幹預這種獨特的靈活性。研究者發現，缺少絲氨酸的胰腺癌能利用mRNA轉化為蛋白質的信息指令，而mRNA的分子骨架—鹼基則會使用稱之為密碼子的三個鹼基單位來解碼成為胺基酸，被稱之為核糖體的細胞機器則會在將胺基酸以正確的順序連接在一起時讀取每個密碼子，但如果缺乏可用的胺基酸，核糖體的功能的就會停滯。
圖片來源：Dr. Triche National Cancer Institute
讓研究人員驚訝的是，他們發現，對絲氨酸飢餓的胰腺癌細胞會更加顯著減慢6個絲氨酸密碼子中的2個（TCC和TCT）翻譯為胺基酸鏈的速度。在絲氨酸飢餓的情況下，這種變異性讓癌細胞能夠最大限度地減少特定蛋白質的產生，從而保存在飢餓期間的能量儲存，但其會持續構建這種壓力適應性的蛋白質，比如神經生長因子（NGF）等，其恰好由很少的TCC和TCT密碼子所編碼。NGF和其它因子能促進神經組織在胰腺腫瘤中生長，並能夠增加腫瘤的生長，這項研究中，研究人員首次揭示了，作為傳遞信息的神經細胞的延伸結構，軸突能夠通過在營養缺乏的區域分泌絲氨酸的方式來為癌細胞提供代謝支持。
這項研究中，研究人員描述了胰腺癌細胞尋找能量的新方式，2016年的一項研究中，研究人員就發現，這種細胞能向周圍的星狀細胞發送信號，從而促進其將細胞組分分解為能被腫瘤細胞所利用的基本元件，隨後2019年的一項研究也指出，胰腺癌細胞能夠攔截一種稱之為巨胞飲(macropinocytosis)的過程，巨胞飲是正常細胞將營養物質從外膜拉進來的一種生理學過程，有意思的是，這項最新研究結果發現，星狀細胞和巨胞飲過程並不能為癌細胞生長提供足夠的絲氨酸，而這需要軸突來進行運輸。
研究者表示，在餵食無絲氨酸飲食的PDAC小鼠中能夠觀察到腫瘤的生長速度減緩了50%，為了超越單獨飲食所能達到的效果，研究人員還使用了一種已經獲得FDA批准的名為LOXO-101的藥物來阻斷軸突被招募到PDAC腫瘤中，該藥物能阻斷與神經生長因子（TRK-A）相互作用的神經元細胞表面的受體蛋白的激活，從而就能抑制神經元將軸突輸送到腫瘤中的能力。這種藥物單獨使用並不會減緩小鼠機體中PDAC腫瘤的生長，但當與無絲氨酸的飲食聯合使用時就能將腫瘤的生長速度額外減緩50%，這就表明，在絲氨酸被剝奪的腫瘤區域，神經組織能夠支持PDAC腫瘤細胞的生長。
研究者Robert Banh表示，由於TRK抑制劑已經獲批用於治療某些癌症，在大約40%不能製造絲氨酸的PDAC腫瘤患者中，其可能會在患者術後與低絲氨酸飲食相結合才會凸顯出價值；是否這種方法能夠通過限制營養的供應來降低腫瘤的復發還需要後期科學家們進行臨床試驗來證實。