于君團隊最新Cell子刊：飲食限制這幾種氨基酸，可顯著抑制腫瘤轉移

題圖 | Unsplash

撰文 | 宋文法

結直腸癌（CRC），是全球發病率第三的癌癥，也是癌癥相關死亡的第二大原因。盡管診療技術不斷進步，但一旦發生轉移，患者的5年生存率低于15%，而目前針對腫瘤轉移的治療策略仍然有限。

上皮-間質轉化（EMT），是指細胞失去上皮特性（如細胞間粘附），獲得間質特性（如運動能力），是癌癥轉移的關鍵。近年來研究發現，腫瘤細胞的代謝重編程與EMT和轉移密切相關。

支鏈氨基酸（BCAA），是一類必需氨基酸，包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸，常見于動物性食物和膳食補充劑。然而，尚不清楚支鏈氨基酸代謝在腫瘤轉移中的調控機制。

2026年2月6日，香港中文大學于君等研究人員在"Cell Metabolism"期刊上發表了一篇題為" Compartmentalized branched-chain amino acid metabolism orchestrates colorectal cancer dissemination via an UMP-vimentin axis "的研究論文。

這項研究首次揭示，支鏈氨基酸在不同的細胞區室代謝，會產生截然相反的功能，在細胞質代謝會促進腫瘤轉移，而在線粒體代謝則抑制腫瘤轉移。

研究還發現，飲食限制支鏈氨基酸，可顯著抑制動物模型直腸癌轉移，或使用FDA批準的類風濕藥物來氟米特（Leflunomide）抑制尿苷一磷酸（UMP）生物合成，也能顯著抑制結直腸癌轉移。

圖：論文截圖

支鏈氨基酸代謝的第一步由支鏈氨基酸轉氨酶（BCAT）催化，而該酶存在兩種亞型，分別位于不同的細胞區室：BCAT1主要存在于細胞質、BCAT2主要存在于線粒體。這意味著，支鏈氨基酸會在不同細胞區室代謝，目前尚不清楚支鏈氨基酸代謝的區室化對癌癥轉移的影響。

這項最新研究發現，同一類代謝酶，因定位于不同的細胞區室，會產生截然相反的功能，位于細胞質的BCAT1促進腫瘤轉移，而位于線粒體的BCAT2則抑制轉移。

從機制上講，支鏈氨基酸通過細胞質BCAT1代謝產生谷氨酸和天冬氨酸，進而提升尿苷一磷酸（UMP）水平，UMP能夠直接結合并穩定波形蛋白（EMT核心標志物），阻止其通過泛素-蛋白酶體途徑降解，從而增強結直腸癌細胞的遷移和侵襲能力。

與之相反，位于線粒體的BCAT2，則會抑制尿苷一磷酸（UMP）的合成，進而抑制腫瘤轉移。

重要的是，研究團隊發現，飲食限制支鏈氨基酸可顯著降低結直腸癌細胞內的UMP水平，抑制腫瘤轉移，即使在結直腸癌原發灶形成后飲食限制，仍能有效抑制腫瘤轉移。

另外，使用FDA批準的類風濕藥物來氟米特（Leflunomide）抑制尿苷一磷酸（UMP）生物合成，同樣能有效抑制結直腸癌轉移，為老藥新用治療結直腸癌轉移提供了依據。

圖：論文截圖

有趣的是，研究還發現，支鏈氨基酸代謝的區室化，僅影響腫瘤的轉移，不影響腫瘤的增殖，提示不易產生相關的耐藥性，具有較高的安全性。

最后，研究人員還分析了33種癌癥人類臨床數據，發現BCAT1/BCAT2的比值升高，與26種癌癥的高轉移和不良生存密切相關，表明二者的比值是廣泛癌癥的預后標志物。

綜上，這項研究首次將代謝區室化與癌癥轉移聯系起來，揭示了支鏈氨基酸代謝對腫瘤轉移的影響，并提出飲食限制、靶向UMP生物合成是轉移性結直腸癌干預的潛在靶點，具有重要的臨床轉化價值。

參考文獻：

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.01.007

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