【课题反套路】年龄越大越容易得肿瘤？可能不光是突变的锅……

大家好，无花果又来了。

最近天天关注CNS上发表的研究成果，不禁感叹，现在经费不够都没办法发表高水平论文。各种测序已经成为了常规操作，有时候一篇论文里涵盖了基因组测序、RNA测序、蛋白质谱分析，算上对照组和平行实验，感觉经费在燃烧，心在流血。尤其是最近盛行的单细胞测序技术，单个样本价格高昂，数据量大，动不动就要做几十个样本，真不是我们这种普通课题组负担得起的。

当然，并不是只有烧钱才能做出好研究，有个好的课题设计思路，适当逆向思维反反套路，一样可以在有限的经费下获得出色的成果。许多小伙伴都在抱怨现在肿瘤研究难做，竞争大，申请自然基金难以中标。下面这篇上个月发表在Nature上的研究论文相信可以给大家一点启发。 

原文链接：

https://www-nature-com-443.webvpn.las.ac.cn/articles/s41586-020-2630-0

作者关注的是肿瘤进展，然而与我们平时筛选基因研究分子机制不同，这篇文章将目光落在肿瘤环境，从衰老的代谢角度出发，揭示老年人（>60岁）肿瘤易发生发展的原因是血液中的代谢物甲基丙二酸的积累。文章跳出肿瘤发生与基因突变相关的惯性思维，从现象出发落点到单分子，又从单分子延伸到下游通路，完整阐述了衰老产生的代谢变化对肿瘤发生发展的促进作用。下面就让我们来看一看作者是如何构建课题框架的。

研究方法：

1.代谢组学：检测并比较青年人（<30岁）和老年人（>60岁）血清中代谢物差异。

2.蛋白质组学：检测青年人和老年人血清中促炎因子的表达差异（排除促炎因子对肿瘤的影响）。

3. RNAseq：寻找MMA靶向基因

4.细胞实验：检测代谢物对肿瘤细胞（乳腺癌和肺癌细胞）侵袭迁移能力的影响。

5.小鼠成瘤实验：检测代谢物对小鼠肿瘤（三阴性乳腺癌）增殖转移能力的影响。

研究内容：

1. 用青年人/老年人血清处理三阴性乳腺癌和肺癌细胞，检测肿瘤EMT

与青年人的血清相比，老年人的血清促进肿瘤细胞EMT以及对两种化疗药物的耐药性，促进小鼠体内乳腺癌细胞的肺转移。 

2. 蛋白组学检测血清中促炎因子的表达差异（这一步非常重要，血清中与肿瘤关系最为密切的就是促炎因子，因此作者第一个想到的就是分析老年人的肿瘤进展是否与炎症有关，这才能引出之后对代谢物的检测。）

3. 代谢组学检测血清中代谢物的差异

相比于青年人，老年人血清中的代谢物仅有三个显著上调表达。三个代谢物分别处理A549细胞，仅MMA（甲基丙二酸）能够促进细胞EMT。

4. 摸索MMA处理最低浓度，发现MMA需要脂质结构协同进入细胞

在进行体外细胞实验时，作者发现MMA处理能引起细胞EMT的最低浓度是1mM，远大于血清中的浓度（80μM以下）。进一步发现是由于单独MMA的膜穿透性不佳，需脂质协助才能进入细胞。（这一结果虽然看似是很微小的细节，但对了解人体内真实的代谢情况非常重要。）

5. MMA促进肿瘤侵袭转移

使用低浓度/高浓度的MMA饲喂小鼠，发现小鼠肿瘤的增殖和转移能力均上升，生存率下降。

6. RNA-seq揭示MMA作用通路

为了探究MMA对肿瘤细胞的作用机制，作者用MMA处理细胞后进行RNA-seq，发现了差异表达的SOX4和TGFβ通路（上调表达）。在小鼠中敲减SOX4后，无论使用MMA饲喂，还是老年人血清注射，肿瘤的增殖和迁移都与对照组无差异，表明MMA通过SOX4调控肿瘤细胞的EMT。

本文最终模式图：

（可能动物实验使用的是三阴性乳腺癌细胞，最后的模式图使用了女性为展示模型）

梳理一下本文的研究思路：

总结

无花果在看这篇文献的时候，一边惊叹（羡慕嫉妒恨）于作者的好运气（竟然做了一个代谢组就发现了重要的生物学机制），一边又十分佩服作者的课题设计和切入点。能够绕开惯常的思维模式，摈弃对课题的套路化设计，对习以为常的现象展开思考和质疑，试图从新的方向探索旧的问题，不失为一种勇敢的尝试。

和其他的CNS文章相比，本文的工作量不算大，但是从头到尾没有冗余，实验精简的同时逻辑严谨地阐明机制，这是非常值得我们学习的地方。

大家总开玩笑说，CNS的文章常常是挖新的“坑”等别人来填，我们这种小人物只有帮他们“填坑”的份。

其实，除了实验室条件和客观因素的局限外，我们还是能够从中学习一些“反套路”的思维模式的。比如，在课题设计时考虑一下：

我经常做的“套路”机制是什么？为什么不能跳出这个套路，往其他方向考虑？

这篇文章用到的代谢对肿瘤的影响，就是很好的领域交叉。

不妨在设计课题的时候，尝试跳出自己的研究方向，看看其他疾病或领域的研究方法，说不定可以找到不错的新思路哦。

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