来自范德华大学医学中心（VUMC）的研究人员首次表明一种可以抑制谷氨酰胺摄取的小分子抑制剂可以使肿瘤细胞饥饿并阻止其生长。
他们的突破性发现于近日发表在Nature Medicine上，为开发靶向癌细胞代谢的颠覆性疗法奠定了基础。
“癌细胞呈现出独特的代谢特性，使得我们可以从生物学上区分它们，”研究通讯作者、范德华分子探针中心的Charles Manning博士说道。“肿瘤细胞独特的代谢特点给我们带来了很多使用化学、放射化学和分子影像开发新型诊断和治疗方法的机会。”
谷氨酰胺是细胞多种功能必不可少的必需氨基酸，包括生物合成、细胞信号和保护免受氧化应激伤害等。由于癌细胞比正常细胞分裂更快，因此它们需要更多的谷氨酰胺。
一个叫做ACST2的蛋白石是将谷氨酰胺运输到癌细胞内的主要运输体。ACST2水平升高与多种癌症预后较差有关系。而沉默癌细胞的ACST2可以产生显著的抗癌效应。
VUMC的研究团队更进了一步：他们开发了首个针对谷氨酰胺运输体的强力小分子抑制剂：V-9302。通过V-9302抑制体外及小鼠模型中生长的肿瘤细胞表达ACST2可以显著减缓癌细胞生长及增殖，增加氧化应激损伤及癌细胞死亡。
“在运输体水平靶向谷氨酰胺代谢是一种具有潜力的精准癌症治疗手段。”作者总结道。
然而，“为了针对依赖谷氨酰胺的病人用药，这种新的抑制剂需要可信的生物标记物，”他们说道。这是因为肿瘤对V-9302的反应更多地依赖于ACST2的活性，而不是该基因的表达。
幸运的是，可以开发新型PET探针通过检测肿瘤细胞与正常细胞谷氨酰胺代谢速度来检测肿瘤。
VUMC正在进行5项临床试验以确定这种叫做18F-FSPG的新型PET探针是否可以检测到肺、肝、卵巢和直肠的肿瘤。Manning及其同事也正在将其他检测谷氨酰胺代谢的PET探针，如11C-谷氨酰胺推向临床。
通过将放射性核素连接在V-9302上，Manning的课题组还能够观察到化合物是否达到了其靶标部位——谷氨酰胺高代谢的肿瘤部位。
“不得不说这是令人兴奋的，”Manning说道。“如果我们能够基于一个特定药物开发PET造影剂，那么将帮助我们预测哪些肿瘤可以富集药物，以及在临床上是否具有价值。这对于可视化精准肿瘤治疗而言是非常重要的。”
格拉姆癌症中心目前正在资助manning开发的所谓治疗诊断学手段——治疗学和诊断学的结合。