Cell子刊 | 凯莱谱多组学助力南医大研究团队揭示肺癌发生发展新机制
2026-07-20 09:34:002026年7月3日，南京医科大学公共卫生学院马红霞教授、沈洪兵院士团队在国际知名学术期刊Cell Reports（IF5 = 8.4）在线发表了题为“BCAA metabolism promotes lung cancer tumorigenesis by enhancing cholesterol biosynthesis”的研究论文。该研究基于两项前瞻性队列设计与非靶向代谢组学分析，发现BCAA代谢与肺癌风险相关，随后结合肺癌小鼠模型、细胞实验、稳定同位素代谢流示踪和药物干预，完成了从人群发现到分子机制、再到干预实验的完整验证。
本研究中的非靶向代谢组学检测在凯莱谱代谢组学平台CalOmics上完成。高质量的检测结果为本研究成果的发表提供了关键技术支撑。
研究背景
肺癌是我国乃至全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一。尽管环境因素与遗传易感性已被证实是肺癌重要危险因素，但潜在的代谢致病机制尚未得到完整阐释。代谢重编程已被公认为肿瘤发生的核心驱动因素，系统研究和阐明代谢失调在肺癌发生中的具体作用机制可完善从人群证据到分子机制的链条，具有重要的研究意义。
支链氨基酸（branched-chain amino acid，BCAA），包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸，属于人体必需氨基酸，约占循环氨基酸总量的35%。BCAA不仅是肿瘤增殖不可或缺的营养物质，还可作为信号分子激活mTOR通路，促进血管生成并诱导耐药。本研究的重点发现就是确认了支链氨基酸代谢失调在肺癌发生发展中的关键作用。
研究设计
研究采用“人群发现→动物验证→细胞机制→代谢流追踪→药物干预”的递进式设计。
研究发现要点
1、肺癌确诊前即可检测到血浆支链氨基酸（BCAA）代谢紊乱。2、BCAA代谢紊乱调控肺癌进展。
3、AUH介导的亮氨酸代谢促进了胆固醇合成并激活EGFR信号。
4、阿托伐他汀可部分拮抗亮氨酸代谢异常诱导的肺癌生长。
研究小结
本研究通过非靶代谢组学系统探究了肺癌发生风险相关的血浆代谢组变化，发现并阐明了亮氨酸代谢变化通过促进胆固醇合成、增强脂筏形成及激活EGFR信号推动肺癌发生的机制。这些发现深化了对肺癌代谢重编程的认识，并为肺癌预防和治疗提供了新的潜在干预靶点。
此次研究并非该研究团队与凯莱谱多组学研发部门的首次合作。此前双方已经合作开展过大型队列的肝细胞癌血浆代谢组学研究，发现了多个识别肝癌高风险人群的新型代谢标志物。CalOmics平台产生的不仅仅是某次研究的孤立数据，更是提供了一个稳定、可靠、高质量，可追溯，可比较的持续研究体系。从早期精准发现到后期机制验证，再到研究成果转化和应用产品开发，凯莱谱的多组学平台始终如一，确保科学家在不同阶段的研究结果能够无缝衔接，形成证据链充足的“科研故事”到应用成果。
参考文献：
Ma H, Zhang E, Cai J, et al. (2026). BCAA metabolism promotes lung cancer tumorigenesis by enhancing cholesterol biosynthesis. Cell reports, 45(7), 117641. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117641
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