一種新的扼殺腫瘤的方法

腫瘤的目標很簡單：通過製造更多的癌細胞來生長，生長，生長。但這通常意味著增長速度如此之快以至於氧氣供應變得稀缺，此時腫瘤內的細胞開始窒息。如果沒有氧氣，這些分裂細胞就會努力製造足夠的天冬氨酸，這是許多細胞過程中的關鍵成分。

這是洛克菲勒大學代謝調節與遺傳學實驗室負責人Kivan?Birsoy的研究小組制定的。它表明，缺氧組織中的腫瘤具有跟腱 - 它們已經是天生缺氧的產物 - 醫生可以用藥物靶向。研究人員在本周報導了他們在Nature Cell Biology上的工作。

在培養皿中窒息

科學家們已經知道，當某些腫瘤的血液供應已經超出其生命時，它們在低氧條件下生長緩慢。但它不明白為什麼會發生這種情況。氧分子參與了大量細胞的化學反應，其中任何一種都可能會限制其生長。

為了消除最重要的反應，Birsoy小組的博士後Javier Garcia-Bermudez模仿了28位患者的癌細胞中的氧剝奪，這些患者包括血液，胃癌，乳腺癌，結腸癌和肺癌患者在實驗室裡。這些細胞中的許多在低氧條件下表現出生長遲緩，但其他細胞不那麼敏感，並且一些細胞完全沒有受到治療困擾。

在比較這些細胞產生的化學物質或代謝物時，Garcia-Bermudez注意到最敏感的細胞在缺氧條件下失去了氨基酸天冬氨酸。沒有氧氣的細胞不能製造天冬氨酸，但似乎耐葯細胞能夠從環境中獲得。

在敏感細胞中，天冬氨酸的缺乏不僅會影響新蛋白質的生成，還會影響依賴於天冬氨酸的其他一些過程，例如遺傳物質的合成。

Birsoy說，他驚訝地發現，這麼多的氧氣剝奪問題歸咎於這一個氨基酸。他曾預計更多的代謝物將取決於氧氣供應。

擊中腫瘤

研究人員發現，許多抵製缺氧的癌症有一些特殊之處：他們開啟了一個名為SLC1A3的基因，將天冬氨酸從周圍環境中吸走。

當Garcia-Bermudez在通常對低氧敏感的實驗室生長的癌症中開啟這種基因時，它們生長得更快。

當他將腫瘤移植到小鼠體內時也是如此，這進一步支持了天冬氨酸可能是氧氣稀少時腫瘤生長的限制因子的觀點。「這是他們真正渴望的東西，」Birsoy說。

這一發現可能為創造藥物在這種特定致命穴位中刺傷癌症提供了機會，使他們更加渴望天冬氨酸。Birsoy懷疑，阻止癌細胞產生氨基酸或從周圍環境中攝取氨基酸的方法可能有幾種方法可以阻止癌細胞獲得天冬氨酸。

如果他是對的，抗天冬氨酸治療可能有一天會為典型的化療和放療提供補充，並且對於任何類型的含氧缺乏區域的腫瘤都有效。Birsoy補充說，那些腫瘤部位傾向於抵抗典型的化療和放療。

他設想了一種雙重打擊：一種治療方法是用氧氣供應良好的腫瘤部位，其餘為天門冬氨酸阻斷劑。

然而，這種藥物組合還有很長的路要走。對於初學者，Birsoy現在計劃調查可能會干擾實驗室天冬氨酸生產的藥物。