為了推動(dòng)快速的侵襲性生長，腫瘤需要高于正常水平的能量以及較多的分子構(gòu)件來制造新的細(xì)胞組分。癌細(xì)胞由此消耗大量的葡萄糖。此外，許多的腫瘤還會(huì)分解代謝一種重要的蛋白質(zhì)構(gòu)件——谷氨酰胺。

異檸檬酸脫氫酶（IDH）是氨基酸分解中的一種關(guān)鍵酶。幾年前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在許多類型的腦癌中編碼IDH的基因存在突變。稱作為原發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（primary glioblastomas）的極惡性腦瘤攜帶了一個(gè)完整的IDH基因，而那些通常具有一種缺陷形式IDH基因的腦瘤則生長的較為緩慢。

德國癌癥研究中心的Bernhard Radlwimmer 博士說：“研究IDH基因是當(dāng)前將膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與其他生長較緩慢的腦癌區(qū)分開來的一個(gè)重要診斷標(biāo)準(zhǔn)。我們想弄清楚是什么刺激了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤侵襲性生長?！蓖ㄟ^與包括海德堡大學(xué)醫(yī)院在內(nèi)的其他幾家機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們展開合作，Radlwimmer研究小組的Martje Tönjes博士和Sebastian Barbus博士，將幾百個(gè)腦瘤的基因活性圖譜進(jìn)行了比較。他們的目的在于弄清楚是改變的IDH還是完整的IDH，顯示了特異的遺傳特征，可能有助于解釋疾病侵襲性。

研究人員發(fā)現(xiàn)，兩組之間編碼BCAT1酶的基因活性存在顯著差異，在正常腦組織中BCAT1酶可導(dǎo)致所謂的支鏈氨基酸分解。Radlwimmer研究小組發(fā)現(xiàn)，只有IDH基因未突變的腫瘤細(xì)胞才能生成BCAT1?！斑@并不令人感到驚訝，因?yàn)楫?dāng)IDH分解氨基酸時(shí)，它會(huì)生成酮戊二酸——BCAT1所要的一種分子。這可以解釋只有攜帶完整IDH的腫瘤細(xì)胞才會(huì)生成BCAT1的原因。兩種酶似乎形成了氨基酸分解代謝的一種功能單位，”Bernhard Radlwimmer說。

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤極其可怕是因?yàn)樗鼈兡軌驈?qiáng)有力地侵襲周圍的健康腦組織。當(dāng)研究人員采用一種藥理物質(zhì)阻斷BCAT1的效應(yīng)時(shí)，腫瘤細(xì)胞喪失了它們的侵襲能力。此外，這些細(xì)胞釋放了較少的谷氨酸神經(jīng)遞質(zhì)。高水平釋放谷氨酸是導(dǎo)致諸如癲癇發(fā)作等幾種神經(jīng)癥狀出現(xiàn)的原因。當(dāng)將膠質(zhì)母細(xì)胞轉(zhuǎn)移到小鼠體內(nèi)時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)BCAT1基因阻斷的膠質(zhì)母細(xì)胞不會(huì)生長為腫瘤。

“總之，我們可以看到BCAT1過表達(dá)促進(jìn)了膠質(zhì)母細(xì)胞的侵襲性，”Radlwimmer說。這項(xiàng)研究表明，BCAT1和IDH兩種酶協(xié)同作用，參與了支鏈氨基酸的分解。這些蛋白質(zhì)構(gòu)件似乎充當(dāng)了一種“食物源”提高了癌細(xì)胞的侵襲性。支鏈氨基酸還在如糖尿病等代謝性疾病中起重要的作用。這是科學(xué)家們第一次證實(shí)了這些氨基酸在惡性腫瘤生長中的作用。

Radlwimmer說：“好消息是我們?cè)?/SPAN>BCAT1中找到了另一個(gè)治療靶點(diǎn)。與拜耳醫(yī)藥保健公司（Bayer Healthcare）展開合作，我們已啟動(dòng)尋找有可能特異性靶向這種酶的藥物?！毖芯咳藛T還計(jì)劃調(diào)查確定BCAT1表達(dá)是否可作為診斷這一惡性腦癌的一個(gè)附加標(biāo)記物。