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为探究成人和儿童胶质瘤代谢差异，研究人员对 114 例肿瘤进行分析，发现二者代谢显著不同，或为治疗提供新方向。
胶质瘤是常见的原发性脑瘤，严重威胁人类健康，成人和儿童患胶质瘤的情况各有特点。胶质母细胞瘤 IDH 野生型（GBM）是成人中最常见的原发性恶性脑瘤，预后较差，诊断的中位年龄在 65 岁，且发病率随年龄增长而上升 。而毛细胞型星形细胞瘤是儿童最常见的胶质瘤，生长缓慢，属于 1 级胶质瘤。不过，儿童也会患恶性胶质瘤，其 5 年生存率低于 20%，像儿童 K27M 胶质瘤患者的生存期往往不到一年，目前还缺乏有效的治疗手段。
此前研究发现成人和儿童肿瘤在遗传和表观遗传上有较大差异，但对二者的代谢差异了解甚少。由于代谢重编程是癌症的一个标志，研究代谢差异有助于发现新的治疗靶点，所以探究成人和儿童胶质瘤的代谢差异很有必要。
纽约大学朗格尼健康中心（NYU Langone Health）等机构的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》上。
研究人员主要运用了代谢物谱分析、RNA 测序（RNAseq）和基因集富集分析（GSEA）等技术。研究中使用的肿瘤样本均为新诊断病例，在未进行任何辅助治疗前新鲜采集并冷冻保存，通过临床验证的全基因组 DNA 甲基化分析对肿瘤进行分类。
研究结果如下：
- 代谢和转录组分析：对 114 例肿瘤（59 例成人肿瘤和 55 例儿童肿瘤）进行代谢物谱和转录组分析，发现成人和儿童胶质瘤在代谢和转录水平上存在明显差异。主成分分析（PCA）显示，成人和儿童样本在极性和脂质代谢物数据上能明显区分开，表明二者存在显著的代谢差异。
- 葡萄糖代谢差异：儿童胶质瘤的葡萄糖水平较高，乳酸水平较低。与成人肿瘤相比，儿童肿瘤中葡萄糖的差异最为显著，且 2 - 羟基戊二酸（2-HG）、乳酸等在缺氧环境中升高的代谢物在成人肿瘤中更显著富集。此外，基因集富集分析表明成人胶质瘤中与缺氧相关的转录本富集，而儿童胶质瘤中编码胰岛素刺激的葡萄糖转运蛋白 GLUT4 的 SLC2A4 转录本高度富集，这可能有助于儿童胶质瘤摄取葡萄糖。
- 脂肪酸氧化差异：成人胶质瘤中乙酰肉碱等酰基肉碱水平显著升高，酰基肉碱是线粒体脂肪酸氧化的中间产物，这表明成人肿瘤更多地利用脂肪酸氧化来产生能量。基因集富集分析显示，成人肿瘤中氧化磷酸化（OXPHOS）和电子传递链相关基因集高度富集，而儿童肿瘤中则多为免疫相关的转录本，提示儿童肿瘤的肿瘤微环境免疫抑制可能较弱。
- 肿瘤分级与代谢差异：研究人员比较了成人胶质母细胞瘤和儿童 H3 突变的高级别胶质瘤（HGG H3），发现即使排除低级别肿瘤的影响，成人胶质母细胞瘤的葡萄糖水平仍低于儿童 HGG H3 突变体，且乳酸水平更高，酰基肉碱在成人胶质母细胞瘤中也显著丰富，这表明对脂肪酸氧化的依赖是成人胶质母细胞瘤的特征，与肿瘤分级和突变驱动无关。
- 不同级别儿童胶质瘤代谢差异：对比低级别毛细胞型星形细胞瘤和高级别儿童 H3 K27M 突变的 HGG，发现 H3 突变的肿瘤中葡萄糖、谷氨酸、α- 酮戊二酸等代谢物富集，这些代谢物与 TCA 循环和天冬氨酸的生物合成有关，可能暗示 H3K27M 突变肿瘤中谷氨酰胺分解增加。而二者的酰基肉碱水平没有差异，进一步说明脂肪酸氧化的激活是成人胶质瘤的特异性特征。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次对一系列患者来源的脑肿瘤样本进行代谢组学分析，发现成人和儿童胶质瘤具有不同的代谢特征。儿童胶质瘤依赖葡萄糖代谢，GLUT4 在其中可能发挥重要作用，但还需进一步研究。成人胶质瘤则依赖脂肪酸氧化，靶向脂肪酸氧化有望成为治疗成人胶质母细胞瘤的策略。不过，该研究也存在一定局限性，如未明确年龄和肿瘤位置对代谢差异的影响，且分析的是肿瘤整体，未来需要进行空间研究来了解肿瘤内的代谢复杂性。但总体而言，这些研究结果为脑肿瘤的治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点，对未来脑肿瘤的研究和治疗具有重要意义。
