محققان در این مقاله نشان دادند که اگرچه بیشتر انواع سرطان کلیه دچار اختلالات متابولیکی هستند، اما تأثیر این اختلال بر پیشرفت سرطان در بدن انسان به‌طور کامل مشخص نبوده است. در این مطالعه، پژوهشگران با تزریق مواد مغذی نشاندار با ایزوتوپ کربن-۱۳ به بیش از ۸۰ بیمار مبتلا به سرطان کلیه در حین عمل جراحی برداشت تومور، به بررسی الگوهای متابولیکی پرداختند.

بر اساس این داده‌ها، برچسب‌گذاری با گلوکز نشاندار شده ([U-13C]glucose) در انواع مختلف سرطان کلیه متفاوت بود، که نشان می‌دهد محیط کلیه به‌تنهایی نمی‌تواند همه تغییرات متابولیکی تومور را توضیح دهد. در کارسینوم سلول کلیه (ccRCC)، برچسب‌گذاری ترکیبات میانی چرخه اسید سیتریک (TCA) نسبت به بافت کلیه مجاور کاهش یافته است؛ این موضوع هم در نمونه‌های زنده و هم در کشت‌های ارگانوئیدی خارج‌تنی دیده شد، که نشان می‌دهد این الگو درون‌زا و مرتبط با بافت تومور است.

تزریق ایزوتوپ‌های دیگر مانند [1,2-13C]acetate و [U-13C]glutamine همراه با اندازه‌گیری فعالیت میتوکندری در بافت‌های کلیه و تومور انسانی، نشان داد که فعالیت زنجیره انتقال الکترون در ccRCC کاهش یافته است. این کاهش باعث کاهش برچسب‌گذاری اکسیداتیو و افزایش مسیر احیایی در چرخه TCA می‌شود.

متاستازهای ccRCC در بیماران نسبت به تومور اولیه، افزایش برچسب‌گذاری در چرخه TCA را نشان دادند، که نشان‌دهنده برنامه متابولیکی متفاوت در زمان متاستاز است. در مدل‌های موش نیز، تحریک تنفس یا بازیافت NADH در سلول‌های سرطان کلیه باعث افزایش متاستاز شد، درحالی‌که مهار کمپلکس I زنجیره انتقال الکترون باعث کاهش متاستاز گردید.

این یافته‌ها در انسان و موش نشان می‌دهد که ویژگی‌ها و آسیب‌پذیری‌های متابولیکی طی پیشرفت سرطان کلیه دچار تغییر می‌شوند و عملکرد میتوکندری برای متاستاز ضروری است، اما برای رشد تومور در محل اولیه الزامی نیست.