Cell子刊：利用癌細(xì)胞特異性的代謝攻擊癌癥

2016年10月13日訊 癌細(xì)胞有它們自己獨(dú)特的增殖方式，涉及一種精明的在幾乎所有癌癥類型中但不在正常的細(xì)胞中觀察到的代謝重編程。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)羅徹斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員查明了這種現(xiàn)象背后的一種關(guān)鍵機(jī)制，從而有可能導(dǎo)致人們開發(fā)出新的治療機(jī)會(huì)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年10月11日那期Cell Reports期刊上，論文標(biāo)題為“Addiction to Coupling of the Warburg Effect with Glutamine Catabolism in Cancer Cells”。

研究人員首次證實(shí)導(dǎo)致癌癥的突變?nèi)绾慰刂坪透淖儼┘?xì)胞進(jìn)行生物合成和復(fù)制的方式。這一發(fā)現(xiàn)是羅徹斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心生物化學(xué)與生物物理學(xué)系副教授Joshua Munger博士實(shí)驗(yàn)室和生物醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)系主任Hucky Land博士實(shí)驗(yàn)室密切合作的結(jié)果。

Munger說，“體內(nèi)的每個(gè)組織或細(xì)胞類型具有不同的代謝需求，但是當(dāng)細(xì)胞發(fā)生癌變時(shí)，它們的代謝以非常不同于正常細(xì)胞的方式發(fā)生改變。能夠鑒定出這些差異是開發(fā)治療靶標(biāo)的關(guān)鍵?！?/p>

幾十年來，人們已知癌細(xì)胞以一種令人吃驚的速率從血液中攝取葡萄糖。不過，Land解釋道，癌癥的葡萄糖成癮僅是故事的一部分。

盡管葡萄糖是主要的能量來源并且是正常細(xì)胞進(jìn)行生物合成的燃料，但是在癌細(xì)胞中，葡萄糖以不同的方式進(jìn)行代謝。癌細(xì)胞從燃燒葡萄糖轉(zhuǎn)換到發(fā)酵葡萄糖，并且Land實(shí)驗(yàn)室和Munger實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)這一過程是由導(dǎo)致癌癥的突變驅(qū)動(dòng)的。再者，他們發(fā)現(xiàn)在癌細(xì)胞中，葡萄糖發(fā)酵促進(jìn)谷氨酰胺---另一種營(yíng)養(yǎng)來源---消耗。谷氨酰胺可從血液中大量獲得，而且癌細(xì)胞大量地獲取它來支持細(xì)胞分裂。

Land說，“我們的研究證實(shí)是癌細(xì)胞而不是正常細(xì)胞依賴于葡萄糖發(fā)酵與谷氨酰胺消耗之間存在的這種關(guān)聯(lián)。這提示著我們可能進(jìn)行介入治療的一種新方式?！?/p>

Land實(shí)驗(yàn)室研究員Bradley Smith博士領(lǐng)導(dǎo)這些利用結(jié)腸癌細(xì)胞開展的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。臨床前數(shù)據(jù)表明通過阻斷結(jié)腸癌細(xì)胞代謝特異性的酶，腫瘤生長(zhǎng)被延緩或阻止。

這是一個(gè)快速發(fā)展的研究領(lǐng)域。就美國(guó)全國(guó)而言，科學(xué)家們已開始設(shè)計(jì)早期臨床試驗(yàn)來測(cè)試瞄準(zhǔn)癌細(xì)胞的這種代謝變化的實(shí)驗(yàn)性靶向療法。

Munger說，“將這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于其他的癌細(xì)胞是可行的嗎？這是我們的下一個(gè)問題。我們正在測(cè)試這如何可能廣泛地用于診所中?！?/p>

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