现在癌症已经不是印象中的必死Flag了，只要发现得足够早、接受合理治疗，完全康复的机会是很大的，像肺癌，常规体检拍CT就能发现。不过这仅限于已经有一定规模的肿瘤，早期检测还是有点无力。比如，一张胸片，上面有个肺结节，它到底是恶性还是良性呢?
今日《科学转化医学》杂志上发表了一项来自加州大学洛杉矶分校的研究成果[1]，科学家发现已被广泛应用的降糖靶点SGLT2蛋白竟是肺腺癌早期发展的一大助力，结合新型显影剂可实现ⅠA期检测，已获批的格列净类药物更是可以控制早期肿瘤生长、延长小鼠生存期!
肺癌目前仍旧是全球癌症第一杀手，如果能够做好早期检测，肺癌的杀伤力就会大减，局限性肺癌患者五年生存率能有55.6%，但若是等到转移才发现就只有4.5%了[2,3]。但现在的早检手段显然是不足的，根据NIH的数据，只有16%的新诊断肺癌患者是局限性肿瘤，其他或多或少都已扩散到了淋巴结或更远的转移灶。
肺癌早检难在哪里?肺癌中绝大多数是非小细胞肺癌，最常见的两种亚型是鳞状细胞癌(SqCC)和肺腺癌(LADC)。前者尚且还好，因为它的发生位置用支气管镜就可以触及，对癌前病变的研究已经很多了[4];后者就藏得太深，目前已知的癌前病变只有一种，非典型腺瘤性增生(AHH)[5]。AHH倒是可以用高分辨率CT解决，但是在片子上看起来就是个毛玻璃结节(GGN)[6]，这也分不出来它是个炎症还是块出血啊?
医生很聪明，你癌细胞不是疯狂长大使劲儿吃糖吗，就盯准了你对葡萄糖高需求这一点[7]，癌细胞上的葡萄糖转运蛋白(GLUT)也往往过表达[8]，来个PET真不怕你不现原型!
怪事就出在这了，虽然FDG PET是肺癌分期的标准工具，但是它就是对癌前病变结节和早期肿瘤不敏感，科学家只能想，可能肿瘤还小的时候吃得少吧[9]。真相没这么简单。人体中能够转运葡萄糖的蛋白不止GLUT这一类，还有大家颇为熟悉的钠-葡萄糖共转运蛋白(SGLT)，也就是那些叫格列净的降糖药们的靶点。本项研究的作者们此前也发现，在人类的前列腺癌、胰腺癌中都有SGLT2表达的情况[10]。那FDG PET不敏感也就有道理了，毕竟FDG是GLUT的底物，它和SGLT不来电嘛[11]。所以肿瘤还小的时候GLUT没来是SGLT在干活?为了证实SGLT-2也有掺和，研究者们对58份不同分期的人类肺腺癌组织样本进行了免疫组化分析，看看在癌症不同阶段SGLT2和GLUT1都是什么角色。在分化程度较高的肺腺癌样本中，SGLT2表达较高，在那些分化程度较低、晚期癌组织中SGLT2水平就比较低了，与之相反，GLUT1反倒是在低分化组织中水平更高;同时，在不同分期的癌组织中差异也很显著，ⅠA期SGLT2明显更多、GLUT1更少。研究者还特别检查了癌前病变组织，发现SGLT2只在癌前病变中存在，正常肺泡组织里是不表达的，GLUT1则是两者均有。 分化程度越高，SGLT2水平越高，GLUT1水平越低。
从这些结果来看，SGLT2主要在癌前病变、癌症早期和高度分化的肺腺癌中表达，随着癌症进展，作用就逐渐被GLUT1取代了。这下好办了，早期肺腺癌，咱们瞄准SGLT2就行了!好在GLUT1和SGLT2转运葡萄糖是完全不同的机制，FDG不会结合SGLT2，另一种新显影剂Me4FDG则只爱SGLT2不理GLUT。而且SGLT2在癌前和早期占主导地位，说不准SGLT2抑制剂能起到抗癌作用!
药物上研究者选择了已被FDA批准用于治疗糖尿病的坎格列净，在诱导小鼠出现癌前病变后给药。坎格列净明显能够抑制肺腺癌进展，小鼠的生存期也有了一定的延长。药物在移植人类肿瘤的小鼠身上效果也不错，治疗组的肿瘤体积比对照组小47%。不过坎格列净功力有限，最终还是没能完全控制住局势，治疗组也长出了大肿瘤。研究者分析了两组的肿瘤样本，发现治疗组中SGLT2染色阳性值达到了30%，但是对照组只有17%，这可能是肿瘤的一种代偿性高表达，也说明SGLT2在癌早期确实有关键作用。至于为什么肿瘤会逐渐转向GLUT1，研究者也给出了合理的猜测。当肿瘤越长越大，环境中氧需求压力也会越来越大，缺氧诱导因子1α会上调GLUT1的表达[40]，这时肿瘤想选SGLT2也有心无力了。
说实话SGLT2的治疗效果挺一般的，不过它更大的意义在于能够实现对癌前病变的诊断、监视以及对疾病进展的预测，研究者也认为，SGLT2抑制剂在预防恶性进展上还是有一定潜力的。研究者提出，这项研究还有一些不足，比如样本主要来自手术切除，一方面量不大，另一方面晚期组织也比早期的少得多，在确认SGLT2水平与分期的关系上可能不是很足够。另外，机制上没有做条件敲除，没法证明SGLT2 抑制剂的抗癌作用是否与血糖的下降有关。
参考资料：
[1] http://stm.sciencemag.org/content/10/467/eaat5933
[2] Early lung cancer with lepidic pattern: Adenocarcinoma in situ, minimally invasive adenocarcinoma, and lepidic predominant adenocarcinoma. Curr. Opin. Pulm. Med. 20, 309–316 (2014).
[3] Pulmonary adenocarcinoma: A renewed entity in 2011. Respirology 17, 50–65 (2012).
[4] Nagao, W. D. Wallace, D. A. Elashoff, T. C. Walser, S. M. Dubinett, M. Pellegrini, M. E. Lenburg, A. Spira, B. N. Gomperts, Molecular profiling of premalignant lesions in lung squamous cell carcinomas identifies mechanisms involved in stepwise carcinogenesis. Cancer Prev. Res. (Phila.) 7, 487–495 (2014).
[5] Do all lung adenocarcinomas follow a stepwise progression? Lung Cancer 74, 7–11 (2011).
[6] Fluorine-18-FDG PET imaging is negative in bronchioloalveolar lung carcinoma. J. Nucl. Med. 39, 1016–1020 (1998).
[7] On the origin of cancer cells. Science 123, 309–314 (1956).
[8] Nutrient transporters in cancer: Relevance to Warburg hypothesis and beyond. Pharmacol. Ther. 121, 29–40 (2009).
[9] Adenocarcinoma with BAC features presented as the nonsolid nodule is prone to be false-negative on 18F-FDG PET/CT. Biomed. Res. Int. 2015, 243681 (2015).
[10] Adenocarcinoma with BAC features presented as the nonsolid nodule is prone to be false-negative on 18F-FDG PET/CT. Biomed. Res. Int. 2015, 243681 (2015).
[11] Functional expression of SGLTs in rat brain. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 299, C1277–C1284 (2010).
[12] http://newsroom.ucla.edu/releases/ucla-researchers-identify-mechanism-that-fuels-the-growth-of-cancer-cells