综述：氘在癌症中的作用解析：机制、检测技术与治疗潜力

（编辑推荐）本综述系统探讨了氘（D）在癌症发生、检测及治疗中的多维角色，涵盖氘氧化物（DEW/DDW）的促癌/抑癌机制、氘标记化合物检测技术（如HDX-MS、DMI、拉曼探针及AI辅助分析），以及氘代药物（如多纳非尼）的药代动力学优势。为肿瘤标志物发现、代谢通路解析及靶向治疗提供新视角。

　　

Abstract

氘作为与癌症密切关联的稳定氢同位素，从肿瘤发生基础研究到临床诊疗全程发挥作用。研究表明，氘氧化物（包括氘富集水DEW和氘匮乏水DDW）通过改变细胞微环境参与癌症起始与进展调控。其独特理化性质使其成为检测技术与药物开发的关键元素。

检测技术突破

氢氘交换质谱（HDX-MS）可精准解析蛋白质构象动态；氘代谢成像（DMI）实现肿瘤代谢可视化；拉曼氘同位素探针技术结合AI算法显著提升标志物筛查效率。这些技术虽存在分辨率局限，但为肿瘤代谢图谱绘制提供了创新工具。

治疗新策略

氘代药物如多纳非尼展现显著优势：半衰期延长3-5倍，毒性降低50%以上。其碳-氘键（C-D）的高稳定性可优化药物代谢途径，这种"同位素效应"为化疗方案设计开辟新路径。

机制探索

DEW通过干扰ATP合成酶活性促进Warburg效应，而DDW则可能逆转该过程。氘浓度梯度实验显示，200-500 ppm浓度窗口对肿瘤细胞增殖具有双向调控作用。

未来展望

氘标记示踪技术与CRISPR筛选的结合有望揭示新的癌症代谢节点，而微流控芯片上的单细胞氘代谢分析正成为精准医疗的新兴方向。多组学数据整合将加速氘生物学从基础到临床的转化。