Nature子刊:癌關(guān)鍵酶的雙重生活
日期:2013-03-25 09:27:03
數(shù)十年來(lái),科學(xué)家們一直將對(duì)tRNA合成酶的研究焦點(diǎn),放在它在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成中所起的重要作用上。近日來(lái)自佛蒙特大學(xué)的藥理學(xué)教授Karen Lounsbury博士、生物化學(xué)教授Christopher Francklyn及同事們?cè)谛卵芯恐凶C實(shí)tRNA合成酶在癌癥轉(zhuǎn)移中也發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。
該研究小組發(fā)現(xiàn)蘇氨酰-tRNA合成酶(TARS)過(guò)著一種“雙重生活”:一方面作為一個(gè)關(guān)鍵因子調(diào)控侵襲性癌癥利用的一條信號(hào)通路誘導(dǎo)血管發(fā)生;一方面提供新的食物供應(yīng)支持癌癥生長(zhǎng)。研究結(jié)果在線發(fā)表在2月21日的《自然科學(xué)報(bào)告》(Nature Scientific Reports)雜志上。
根據(jù)論文的第一作者、佛蒙特大學(xué)護(hù)理學(xué)講師及博士后工作人員Tamara Williams所說(shuō),惡性腫瘤生長(zhǎng)速度過(guò)快,局部血液供應(yīng)無(wú)法滿足其需要。此時(shí),癌細(xì)胞會(huì)發(fā)出信號(hào),TARS分泌,啟動(dòng)血管生成。
“在新研究中,我們發(fā)現(xiàn)一度被認(rèn)為只在細(xì)胞中對(duì)蛋白質(zhì)合成發(fā)揮管家作用的TARS,在內(nèi)皮細(xì)胞中‘兼職’成為了一種分泌信號(hào)介質(zhì),對(duì)癌細(xì)胞通常生成的因子起反應(yīng),”Williams說(shuō)。
研究人員利用雞胚絨毛尿囊膜實(shí)驗(yàn)(chick chorioallantoic membrane assay)開(kāi)展了體內(nèi)血管生成模型研究。Williams和研究團(tuán)隊(duì)將小塊的手術(shù)海綿放到10日齡雞胚血管膜表面上,向海綿上添加TARS等化合物。在三天的時(shí)間內(nèi)每隔24小時(shí)獲取一次海綿及周圍組織圖像,隨后分析圖像以評(píng)估化合物對(duì)于海綿周圍局部血管形成的影響。測(cè)試旨在確定該化合物是能夠促進(jìn)新血管生成,或是抑制血管生成,亦或是沒(méi)有影響。利用這一試驗(yàn),研究小組證實(shí)TARS通過(guò)增進(jìn)血管細(xì)胞朝著癌細(xì)胞信號(hào)定向遷移而促進(jìn)了血管生成。研究還表明,一種稱作抑制劑BC194的有效TARS活性抑制劑能夠阻斷它誘導(dǎo)的血管生成。
“這些令人驚訝的新研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于癌癥研究團(tuán)體具有重要的意義,并為開(kāi)發(fā)出新的早期敏感性診斷提供了潛在機(jī)遇,”Williams說(shuō)。
“從商業(yè)的角度上來(lái)說(shuō),可利用化合物降低TARS從而來(lái)阻止癌癥中的血管生成,利用化合物增加TARS來(lái)促進(jìn)血管生成,實(shí)驗(yàn)室血液檢測(cè)TARS可以作為某些癌癥進(jìn)展的診斷參考,”蒙特大學(xué)技術(shù)商業(yè)化辦公室技術(shù)授權(quán)人員Kerry Swift說(shuō)。
Williams補(bǔ)充說(shuō),TARS有效抑制劑的抗血管生成活性為開(kāi)發(fā)新的療法,通過(guò)終止TARS誘導(dǎo)的血管生成而阻斷腫瘤生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移鋪平了道路。
“這些類型的療法有可能與其他靶向和殺死癌細(xì)胞的治療聯(lián)合應(yīng)用,成為個(gè)體化癌癥醫(yī)學(xué)方法的一部分,促使患者治療上取得更大的成功,”她說(shuō)。
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