JBC:侵襲性癌細(xì)胞的一個漏洞
日期:2016-06-16 08:49:37
癌細(xì)胞和正常細(xì)胞都會進(jìn)行分裂和遷移,但是癌細(xì)胞就像使用了類固醇激素:它們更大、遷移的更快。
最近一項新的研究,揭示了“癌細(xì)胞如何使用能量,來給運(yùn)動和擴(kuò)散之間的這個轉(zhuǎn)換‘加油’。”研究人員首次發(fā)現(xiàn),控制癌細(xì)胞運(yùn)動性的一個基因,影響著癌癥細(xì)胞如何代謝能量以如此快的移動和分裂。
研究人員研究的是炎性乳腺癌細(xì)胞,他們發(fā)現(xiàn)RhoC基因與細(xì)胞的機(jī)器在分子水平上相互作用,以調(diào)節(jié)它如何產(chǎn)生能量。RhoC指導(dǎo)細(xì)胞迅速利用葡萄糖生成能量。然后這個線路驅(qū)動癌細(xì)胞比正常細(xì)胞移動的要快。RhoC也控制著癌細(xì)胞如何使用另一種營養(yǎng)物質(zhì)——氨基酸谷氨酰胺。
本文資深作者、密歇根大學(xué)綜合癌癥中心乳腺腫瘤項目主任Sofia D. Merajver指出:“這是侵略性癌癥細(xì)胞的一個漏洞,我們準(zhǔn)備利用它。我們明確發(fā)現(xiàn)了一個切入點(diǎn),是癌細(xì)胞能夠使用能量的關(guān)鍵。”
“因為癌細(xì)胞是不正常的,它們只有有限的選擇才能生存。它們需要利用每一個優(yōu)勢。當(dāng)我們找到這樣的一個機(jī)會來攻擊癌癥細(xì)胞的功能時,我們就創(chuàng)造了一個機(jī)會來幫助摧毀癌癥。”
炎性乳腺癌是一種非常侵襲性的疾病,年輕女性和非洲裔美國女性居多。炎性乳腺癌不是一個腫塊,它會引起腫脹和乳房周圍皮膚的變化。到被確診的時候,它通常已經(jīng)在乳腺蔓延開來。
Merajver的實驗室此前發(fā)現(xiàn),RhoC是炎性乳腺癌的關(guān)鍵驅(qū)動因子。它也與更晚期和侵襲性的肺癌、黑色素瘤、胰腺和膀胱癌有關(guān)。
這一結(jié)果發(fā)表在《Journal of Biological Chemistry》雜志上,確定了被RhoC特定改變的幾個關(guān)鍵代謝物。這些代謝物最終控制著細(xì)胞內(nèi)有多少能量可用。這是第一次有研究將參與癌細(xì)胞運(yùn)動性的一個致癌基因,與癌細(xì)胞執(zhí)行“移動和擴(kuò)散”命令所必需的代謝過程,聯(lián)系起來。
本文共同第一作者、密歇根大學(xué)博士后Joel A. Yates指出:“我們非常興奮地發(fā)現(xiàn),一個已知的促轉(zhuǎn)移基因與細(xì)胞的代謝特點(diǎn)之間有一種關(guān)聯(lián)。RhoC似乎能在炎性乳腺癌模型(不同于正常細(xì)胞及其他類型的乳腺癌)中引起非常特殊和強(qiáng)勁的變化。”
研究人員認(rèn)為,這些代謝和分子漏洞,可以被開發(fā)為潛在的治療靶點(diǎn)。這個概念將個性化用藥和基因測序擴(kuò)展到包括個性化的代謝組學(xué)——在這個過程中,可以根據(jù)癌細(xì)胞中產(chǎn)生的某些化學(xué)物質(zhì)的量,來決定使用什么療法。
Merajver說:“通過代謝組學(xué),我們可以精確地描述在分子水平上到底發(fā)生了什么,即使我們不知道細(xì)胞內(nèi)信號蛋白之間的所有連接。基因測序表明RhoC參與進(jìn)來,但它不一定會為我們指出正確的靶標(biāo)。它不會告訴我們事情是如何連接的。”
研究人員計劃進(jìn)行更多的實驗,來理解哪些酶是最關(guān)鍵的,并可以為潛在治療提供一個良好的靶標(biāo)。此外,他們正在與密歇根大學(xué)的團(tuán)隊合作,開發(fā)RhoC抑制劑。
Merajver說:“自從在醫(yī)學(xué)院當(dāng)我第一次看到炎性乳腺癌患者時,我就想治愈這種疾病。這就是為什么基礎(chǔ)科學(xué)是如此的重要。理解生物學(xué)和確切的機(jī)制是非常必要的,這樣我們才能找到合適的靶標(biāo),停止這種毀滅性的疾病。”
炎性乳腺癌是一種罕見的特殊類型乳腺癌。2013年11月,北卡羅來納大學(xué)的研究者發(fā)表在Oncogene雜志上的一項研究發(fā)現(xiàn),Engrailed 1蛋白使得一些最具侵略性和致命性的乳腺癌細(xì)胞能夠抵抗化療。他們通過實驗發(fā)現(xiàn),新的合成多肽或干擾肽,能使高抵抗力的基底樣乳腺癌細(xì)胞發(fā)生有效和有選擇性的細(xì)胞凋亡。這些多肽能夠為抗擊那些沒有成功的打靶治療可用的腫瘤,提供另一種全新的治療策略。
2015年2月份,美國兩院院士Joseph DeSimone帶領(lǐng)的一組研究人員,發(fā)明了一種用抗癌藥物靶定腫瘤的新方法,這一發(fā)現(xiàn)可能為癌癥患者帶來臨床療法。這種技術(shù)可將高濃度的化療藥物傳遞到目的區(qū)域,減少損傷健康組織的風(fēng)險。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Science Translational Medicine》。
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