高中生物教材中有一個知識點：人體內有一種重要的調節激素——抗利尿激素。它可以作用于腎臟，增加腎臟對水的重吸收作用，減少水分以尿液的形式排出，在體液調節方面具有基礎作用。換言之，抗利尿激素是一種對人體非常有幫助、能夠保障身體健康的激素。

然而，武漢大學科學家的一項最新研究，或將“更新”人們的認識——科學家發現了一種全新的抗利尿激素，它不僅對人體無益，而且與腫瘤掛上了鉤。

武漢大學醫學研究院教授宋威團隊、武漢大學中南醫院副教授葉旭軍團隊的研究，揭示了一種新型抗利尿激素調控腫瘤導致的腎功能失調，介紹了腫瘤和腎臟互作相關機制。12月7日，該成果在線發表于《自然》。

“在這個研究里，沒有所謂‘先見之明’的設計，大多是階段性的機緣巧合。”宋威告訴《中國科學報》。

宋威（后排左三）、葉旭軍（后排左二）與團隊成員。受訪者供圖

果蠅中的新發現

臨床中，腫瘤是一種常見病。腫瘤患者承受著很大痛苦，往往伴有肌肉和脂肪的流失，同時全身各處器官被逐步破壞，其中腎臟的損傷非常致命。

腎臟是排泄代謝產物、維持體液平衡的重要器官。維持腎功能和體液平衡對脊椎動物和無脊椎動物的各種生理病理應激至關重要。很多惡性腫瘤患者經常出現腎功能失調和少尿癥，導致體液排出與毒素清除受阻，嚴重危害機體健康。

但是，此前的研究主要聚焦抗腫瘤藥物的腎毒性，以及腫瘤相關免疫或炎癥反應。惡性腫瘤是否直接靶向腎臟、如何擾亂患者生理功能，一直沒有可靠的答案。

“我們從果蠅中發現，腫瘤可以分泌出一種激素，讓腎臟不排水、不排毒，并導致腎臟損傷。”宋威介紹說。果蠅是一種模式生物，也是相關研究的理想模型。此前，團隊就利用果蠅誘導惡性腫瘤、移植外源腫瘤，揭示了癌癥相關的致病機理。

基于這一新發現，研究團隊開始進一步探索。

第一種明確的抗利尿激素

果蠅雖小，但五臟俱全，它的很多器官和人的器官在功能上是一樣的。近10年前，還在美國哈佛大學醫學院從事博士后研究工作的宋威就利用果蠅開展過相關的科學研究。

腎臟對水的重吸收通過腎小管完成。腎小管上皮細胞對水分子的轉運存在于不同物種中，包括人和果蠅，且受到激素調控。人和果蠅都有多種促進排水的利尿激素，而與其相對的抗利尿激素的相關研究非常有限。此前，果蠅中沒有發現抗利尿激素的存在。

針對這些問題，研究團隊通過保守的果蠅腫瘤模型和高通量體內篩選，鑒定了果蠅中的第一種抗利尿激素——F亞型離子轉運肽，并揭示它由惡性腫瘤和腸道內分泌細胞分泌，直接作用于果蠅馬氏管（類似于腎小管）破壞其排水功能，導致嚴重的體液堆積。“這是在果蠅甚至是昆蟲中發現的第一種明確的抗利尿激素。”宋威說。

結合論文另一共同通訊作者、老年醫學專家葉旭軍及其團隊的臨床經驗與動物模型研究，他們鑒定了一種跨物種廣譜、介導腫瘤和腎臟互作的新型抗利尿通路，并為癌癥相關腎功能障礙提供了新的治療靶點。

“盡力”促成“運氣”

“說實話，整個研究過程都是走一步看一步，沒有那么多‘先見之明’。當初，我們也不知道能走到哪一步。”宋威說。

研究推進時，論文共同第一作者、團隊博士生徐文浩和博士后李戈銳，共同作者、博士生陳媛等一起不斷摸著石頭過河。

從該研究一開始，徐文浩和陳媛就花了1年多時間建立轉基因果蠅品系、篩選出合適的果蠅。徐文浩提出假設，腫瘤可能會產生某些針對腎臟的分泌蛋白，從而損害腎功能并導致腹水堆積。通過對腫瘤中100多個相關蛋白進行篩選，他發現了抗利尿激素的重要作用。此外，他與李戈銳對該抗利尿激素的不同亞型異構體進行了全面研究，并首次成功將哺乳動物相關基因轉入果蠅中。

在從果蠅到小鼠模型的轉化階段，徐文浩與李戈銳幾乎把國內外所有腫瘤導致消耗的小鼠模型全部驗證了個遍，并自主探索了3種人實體腫瘤植入小鼠模型。前后耗時3年多，他們才明確小鼠中類似抗利尿通路的存在，并介導腫瘤破壞腎臟功能。

“學生和博士后特別用功，投入了很多時間和精力。”宋威說，來之不易的成果中并沒有多少“智慧”，更多的是運氣加踏實。“這項研究沒有人做過，幾乎沒有參考。我們只能把自己想得‘笨’一點，研究做得更扎實一些。”

“腎臟這個研究領域里有大量問題沒有解決，還有許多值得探索的內容。”葉旭軍說。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06833-8

（原標題為《這項研究將“更新”高中課本知識點》）