Nature揭示癌細(xì)胞最渴望什么
日期:2016-02-17 09:26:02
生長(zhǎng)中的腫瘤細(xì)胞總是很餓。來(lái)自荷蘭癌癥研究所的Reuven Agami教授課題組開(kāi)發(fā)出了一種稱(chēng)作為diricore的新方法,揭示出了對(duì)于個(gè)體腫瘤而言哪種氨基酸最受限制,因而也是維持腫瘤生長(zhǎng)最需要的物質(zhì)。Diricore使得采用特異的氨基酸剝奪療法來(lái)餓死腫瘤成為可能。他們的研究論文發(fā)表在2月15日的《自然》(Nature)雜志上。
人類(lèi)癌細(xì)胞利用它們大部分的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分裂與存活,往往會(huì)將一種或少數(shù)幾種氨基酸消耗至限制水平。由于進(jìn)一步限制這些氨基酸將會(huì)抑制腫瘤生長(zhǎng),揭示腫瘤中限制性的氨基酸可以應(yīng)用于治療。然而找出哪種氨基酸最受限制是一件極其困難的事情。
Reuven Agami說(shuō):“氨基酸弱點(diǎn)具有腫瘤特異性及患者特異性,而現(xiàn)在我們可以測(cè)量幾乎所有腫瘤中的限制性氨基酸。”
Agami與他的同事Fabrizio Loayza-Puch博士與Koos Rooijers一起生成了有關(guān)RNA-核糖體復(fù)合物的兩張快照——一個(gè)在腫瘤組織中,一個(gè)在正常組織中。RNA分子中包含了構(gòu)建蛋白質(zhì)的指令。核糖體可以讀取這些指令,通過(guò)按照正確的順序連接氨基酸來(lái)執(zhí)行這些指令。
Agami說(shuō):“第一張與第二張快照之間的不同之處表明,核糖體在最受限制氨基酸的RNA指令處發(fā)生了堆積。它們?cè)谀抢镉酶L(zhǎng)的時(shí)間等待新的物質(zhì)供應(yīng),直至它們可以繼續(xù)前進(jìn)。”
從理論到臨床實(shí)踐
一旦知道了腫瘤中限制性的氨基酸,進(jìn)一步控制這種氨基酸的供應(yīng)將以一種特異的方式影響腫瘤形成??梢酝ㄟ^(guò)添加一種物質(zhì)關(guān)閉氨基酸生成,或是關(guān)閉生成這種特殊氨基酸的基因來(lái)做到這一點(diǎn)。通過(guò)注射一種酶來(lái)分解這種氨基酸可將血液循環(huán)中的該氨基酸控制在低水平,或采用一種特殊的飲食是另一種方法。Agami研究小組采用遺傳工具在乳腺癌細(xì)胞中針對(duì)這樣一種限制性的氨基酸證實(shí)了這一原理。確實(shí),在一些動(dòng)物模型中關(guān)閉一種限制性氨基酸生成抑制了腫瘤生長(zhǎng)。
到目前為止尚無(wú)基于diricore技術(shù)的臨床療法,這有可能還需數(shù)年的時(shí)間。Agami說(shuō):“有著各種激動(dòng)人心的可能性,我們將盡力爭(zhēng)取獲得荷蘭研究基金的幫助。”
將近一百年前,科學(xué)家們就知道癌細(xì)胞有一些奇特的“胃口”,能以異于正常細(xì)胞的方式吞噬葡萄糖,但葡萄糖攝入只是癌癥代謝的一個(gè)方面。來(lái)自哈佛醫(yī)學(xué)院、麻省總醫(yī)院等處的研究人員利用代謝組學(xué)技術(shù),進(jìn)行大規(guī)模癌癥代謝分析獲得癌細(xì)胞代謝圖譜,證實(shí)了癌細(xì)胞對(duì)于一種氨基酸:甘氨酸的特殊喜好,快速擴(kuò)增的癌細(xì)胞常常需要甘氨酸。這一相關(guān)成果公布在Science雜志上。
來(lái)自中國(guó)西南大學(xué)、美國(guó)喬治亞攝政大學(xué)的研究人員證實(shí),KDM4C與ATF4協(xié)同作用轉(zhuǎn)錄調(diào)控了氨基酸代謝。研究結(jié)果揭示出,連接KDM4C介導(dǎo)的H3K9去甲基化和ATF4介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄的一個(gè)分子機(jī)制重編程氨基酸代謝實(shí)現(xiàn)了癌細(xì)胞增殖。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在《Cell Reports》雜志上。
上一篇: PNAS:HIV治療面臨新的障礙