癌癥患者體內(nèi)MYC蛋白水平的上升與多種不良臨床結(jié)果存在關(guān)聯(lián)，其中包括癌癥的擴散（轉(zhuǎn)移）風(fēng)險增大和患者的生存時間縮短。MYC作為一種轉(zhuǎn)錄因子，能夠調(diào)控多種基因的表達，其含量的增加會導(dǎo)致細胞代謝過程發(fā)生改變，從而為腫瘤的生長提供支持。然而，細胞代謝路徑的復(fù)雜性以及腫瘤與周圍微環(huán)境的交互作用給確定有效的治療靶點帶來了挑戰(zhàn)。近期，Kreuzaler等研究者發(fā)現(xiàn)，MYC水平較高的細胞對維生素B5（也稱為泛酸）的攝取量會有所增加。維生素B5在支持細胞的關(guān)鍵代謝過程中扮演著重要角色。這一新發(fā)現(xiàn)可能為通過調(diào)整細胞代謝來治療癌癥提供了一個潛在的方法。

研究者利用尖端的成像技術(shù)對攜帶乳腺癌的小鼠進行了深入研究。眾所周知，腫瘤通常由多種基因表達譜或特征的癌細胞混合而成。這種多樣性使癌細胞能夠靈活適應(yīng)不斷變化的微環(huán)境，這些微環(huán)境往往營養(yǎng)供應(yīng)不足且氧氣稀少。然而，MYC基因的高表達如何影響癌細胞的新陳代謝，使其在生長上優(yōu)于蛋白質(zhì)含量較低的鄰近癌細胞，這仍然是個未知之謎。

為了揭開這一現(xiàn)象，Kreuzaler和其團隊設(shè)計了一種策略，通過基因工程技術(shù)對癌細胞進行改造，使它們能夠產(chǎn)生不同水平的MYC蛋白。借助熒光蛋白作為標(biāo)記，MYC表達較低的細胞在顯微鏡下呈現(xiàn)紅色，而MYC高表達的細胞則呈現(xiàn)綠色。將這些細胞混合后植入小鼠體內(nèi)，成功形成了由不同MYC表達水平的細胞構(gòu)成的腫瘤。隨后，研究者利用成像技術(shù)和質(zhì)譜分析技術(shù)，繪制出腫瘤各部位存在的化合物分布圖。通過將此圖譜與高MYC和低MYC細胞模式進行對比，揭示了兩者之間的差異。

實驗結(jié)果表明，維生素B5含量的提升是MYC高表達細胞的一個顯著特征。研究者還發(fā)現(xiàn)，MYC基因能夠上調(diào)編碼蛋白質(zhì)SLC5A6的基因表達，而SLC5A6的作用是將維生素B5運輸?shù)郊毎?。為了進一步探究維生素B5與MYC之間的關(guān)聯(lián)是否也存在于人體細胞中，研究者對乳腺癌活檢樣本進行了分析，并發(fā)現(xiàn)維生素B5的水平與MYC的表達量密切相關(guān)。Kreuzaler等人還研究了接受過具有不同MYC水平的人乳腺癌細胞移植的小鼠。結(jié)果再次表明，維生素B5的水平與MYC表達之間存在關(guān)聯(lián)。這些實驗證實了維生素B5與MYC之間的關(guān)聯(lián)。

接下來，Kreuzaler及其同事探究了直接改變癌細胞中維生素B5的水平是否會對腫瘤生長產(chǎn)生影響，以確定這一節(jié)點是否可能成為營養(yǎng)依賴性的靶點。實驗結(jié)果顯示，與接受正常飲食的小鼠相比，喂食不含維生素B5的飲食的小鼠中MYC表達水平較高的腫瘤生長受到抑制。相反，通過過表達維生素轉(zhuǎn)運蛋白SLC5A6來增加維生素B5向細胞的轉(zhuǎn)運，可以促進腫瘤生長。這些發(fā)現(xiàn)表明，調(diào)節(jié)MYC水平高的細胞中維生素B5的水平可以影響腫瘤的生長，這一過程可以通過飲食干預(yù)或改變維生素向細胞的運輸來實現(xiàn)。

為了探究維生素B5如何支持細胞生長，研究者集中研究了代謝途徑的活性。維生素B5在代謝過程中占據(jù)核心地位，因為它對于制造輔酶A是必不可少的。輔酶A是一個至關(guān)重要的分子，它參與許多代謝反應(yīng)。作為輔助因子，輔酶A能夠激活關(guān)鍵的中間代謝物，使它們能夠用于能量產(chǎn)生或作為合成大分子（如脂質(zhì)）的組成部分。沒有輔酶A，細胞將無法有效地利用營養(yǎng)物質(zhì)。

Kreuzaler等人的研究發(fā)現(xiàn)，維生素B5和MYC水平高的細胞也具有高水平的輔酶A。為了深入了解MYC表達高的癌細胞中維生素B5的可用性如何影響其代謝過程，研究者采用了同位素監(jiān)測方法，追蹤了來自兩種關(guān)鍵代謝底物分子（葡萄糖和谷氨酰胺）的標(biāo)記版本碳在腫瘤中的使用情況。對比低MYC細胞與高MYC細胞，研究者發(fā)現(xiàn)高MYC細胞在克雷布斯循環(huán)的中間體分子中顯示葡萄糖和谷氨酰胺衍生碳的水平較高。與此相反，與低MYC細胞相比，高MYC細胞中乳酸分子中的標(biāo)記碳水平較低。

這些發(fā)現(xiàn)揭示，相較于低MYC細胞，高MYC細胞在葡萄糖利用上存在差異，將更多的葡萄糖投入到克雷布斯循環(huán)中。這增強了其代謝活性，促進能量生成，并滿足生物合成的需求。值得注意的是，在高MYC細胞中，由葡萄糖產(chǎn)生的乳酸水平較低。通常，乳酸分泌被認為是體外培養(yǎng)癌細胞的共同特征。然而，Kreuzaler及其團隊的研究結(jié)果與越來越多的觀察相一致，表明在腫瘤內(nèi)部直接觀察代謝時，乳酸的產(chǎn)生并不總是癌癥生長的標(biāo)志。

盡管該實驗揭示了與維生素B5攝取相關(guān)的代謝差異，但關(guān)于維生素B5如何驅(qū)動其他代謝途徑仍有許多未知。據(jù)估計，輔酶A參與了至少100種代謝反應(yīng)。將這一發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用是Kreuzaler及其同事面臨的主要挑戰(zhàn)。精準(zhǔn)營養(yǎng)方法在治療癌癥方面已取得顯著進步。然而，減少膳食維生素B5對人類的影響尚不明確，因為這可能對腫瘤生長所需的免疫細胞功能產(chǎn)生負面影響。此外，這項工作提出了維生素補充劑與癌癥治療之間潛在相互作用的問題。雖然沒有直接研究維生素B5如何影響接受化療的腫瘤細胞存活，但值得注意的是，有研究報告稱，高達44%接受化療的人同時服用多種維生素補充劑（通常含有維生素B5）。Kreuzaler及其團隊的工作為我們提供了一個范例，展示了如何利用先進的質(zhì)譜成像技術(shù)解析腫瘤內(nèi)部的代謝物特征，從而揭示癌癥中之前未知的營養(yǎng)依賴性。