我们的饮食，特别是其中包含的宏量营养素，对细胞如何获取和利用能量至关重要。尽管科学家们对细胞如何感知和利用葡萄糖及氨基酸已有深入了解，但对于脂质（脂肪）的感知机制，我们知之甚少。
《Science》重磅研究：揭示亚油酸促进三阴性乳腺癌生长的机制
近日，一项发表在国际顶级期刊《Science》上的研究，为我们揭开了这一谜团的一角。美国康奈尔医学院的研究团队发现了一种新的营养信号传导机制，该机制涉及脂肪酸结合蛋白5 (FABP5)和雷帕霉素复合物1 (mTORC1)。令人关注的是，这一通路会被一种必需的多不饱和脂肪酸——ω-6亚油酸 (LA)——所激活。
研究发现，FABP5能够直接与mTOR的关键调节蛋白Raptor结合，从而增强功能性mTORC1的形成及其与底物的结合。最终，这一系列反应汇聚于mTOR信号传导的增强，进而促进细胞的增殖。
更重要的是，研究人员比较了不同乳腺癌亚型的患者。他们发现，与受体阳性乳腺癌患者相比，三阴性乳腺癌患者的肿瘤组织和血清中FABP5蛋白的含量显著增加。这提示FABP5可能在介导三阴性乳腺癌细胞对饮食中ω-6亚油酸的摄入反应中扮演着关键角色，有望成为该疾病亚型的一个潜在生物标志物。
为何mTOR信号通路如此重要？
癌细胞为了生存和快速增殖，必须巧妙地协调其生长与营养供应及代谢需求。这主要通过mTORC1信号通路来实现。mTORC1就像一个“中央处理器”，整合细胞外的信号（包括营养信号）与细胞内的合成代谢过程。鉴于mTOR在细胞代谢中的核心调控作用，理解不同营养输入如何影响mTOR通路的信号动态，对于探索癌症患者的营养干预策略至关重要。
在乳腺癌中，mTOR信号传导的失调尤为常见，高达50%的病例可能存在这一问题。此外，乳腺癌的发病率也与肥胖等可改变的因素相关，而饮食脂肪正是影响肥胖的重要因素之一。
饮食中的脂肪酸与癌症：被忽视的环节？
尽管氨基酸和葡萄糖如何影响mTORC1活性的机制已被广泛研究，但其他营养素，特别是必需多不饱和脂肪酸（PUFAs）的作用却相对研究不足。这些脂肪酸包括ω-6亚油酸（LA）和ω-3亚麻酸（ALA），它们无法在人体内合成，必须通过饮食获取。
传统上，ω-6 PUFAs主要与介导炎症反应相关，而ω-3 PUFAs则具有抗炎特性。然而，癌细胞如何响应和利用这些饮食中的脂肪酸刺激，以及它们如何影响肿瘤的生长和增殖，其背后的机制一直未能完全阐明。
机理模式图（图源自Science）
研究的突破性发现及其意义
这项研究的突破在于明确指出，亚油酸能够通过与FABP5蛋白结合，特异性地激活肿瘤细胞中的一条主要生长通路——mTORC1。通过比较不同的乳腺癌亚型，研究团队发现这种生长通路的激活主要发生在三阴性乳腺癌细胞中，因为这类细胞中FABP5的表达量特别高，而在其他激素敏感亚型中则不明显。
为了进一步验证这一发现，研究人员在三阴性乳腺癌小鼠模型中进行了实验。结果显示，高亚油酸饮食确实显著促进了肿瘤的生长。
这一重要发现不仅有助于澄清膳食脂肪与癌症之间复杂的关系，更重要的是，它为如何根据患者的具体情况（例如癌症亚型和FABP5表达水平）提供个性化的营养建议提供了科学依据。理解亚油酸如何通过mTOR通路影响三阴性乳腺癌，也可能为未来的靶向药研发或现有抗癌药（如mTOR抑制剂）的使用策略提供新的思路。
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参考信息：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm9805
