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多篇文章解讀聚焦癌細胞代謝 有望治療多種癌症!(上)

近年來,科學家們通過大量研究發現,精準靶向作用癌細胞的代謝過程或有望尋找到治療癌症的新方法,本文中,小編就對相關重要研究進行整理,分享給大家!

【1】Nature:重大發現!發現促進癌症存活的新代謝開關

在一項新的研究中,來自美國德州大學西南醫學中心兒童醫學中心研究所(CRI)的研究人員鑒定出一種新的代謝途徑,這種途徑在對正常細胞是致命性的條件下協助癌細胞生長繁殖。相關研究結果於2016年4月6日在線發表在Nature期刊上,論文標題為「Reductive carboxylation supports redox homeostasis during anchorage-independent growth」。

論文通信作者、德州大學西南醫學中心兒科遺傳學與代謝部門主任Ralph DeBerardinis博士說,「人們長期認為如果我們能夠靶向腫瘤特異性的代謝途徑,那麼就有可能開發出一種有效地治療癌症的方法。這項研究發現兩種非常不同的代謝過程以細胞適應與癌症惡化相關性應激(stress associated with cancer progression)所特別需要的方式相關聯起來。」

這項研究揭示出癌細胞利用兩種已知的代謝途徑---戊糖磷酸途徑(PPP)和克雷布斯循環(Krebs cycle, 也稱作檸檬酸循環)---的替代途徑抵抗毒性分子。這些毒性分子是通過氧化應激殺死細胞的活性氧(ROS)。

【2】Leukemia:如何利用促進癌細胞生長轉移的代謝過程抑製癌細胞?

癌細胞的代謝狀態會產生控制細胞增殖的信號。德國生物學家、諾獎得主Otto H. Warburg在1920s就發現腫瘤細胞可以從根本上改變其代謝狀態,這個過程叫做Warburg效應,這個效應一直沒被重視,直到最近的腫瘤研究才發現這個效應對惡性腫瘤的形成至關重要。Richard Moriggl及其同事在Leukemia上發表文章表示:促癌因子STAT5可以整合促進致癌轉化的代謝信號。因此這些來自路德維希玻爾茲曼癌症研究所的研究人員也許發現了一個治療癌症的新靶標。

STAT5控制血細胞的成熟及分化。它在血細胞發展過程中被酪氨酸磷酸化激活,可以隨意控制一些基因的開關。正常細胞中STAT5的活化是很短暫的,但是依賴STAT5的癌細胞則會通過長期磷酸化產生持續的STAT5激活信號,這會導致STAT5控制的基因表達發生改變,從而導致細胞不受控制的分裂,最終導致依賴STAT5的白血病。

2018年9月14日,由生物谷主辦的「2018代謝組學與轉化醫學研討會」將在南京召開。本次會議邀請了復旦大學生命科學學院唐惠儒教授、北京協和醫學院張金蘭教授、山西大學中醫藥現代研究中心秦雪梅主任、邁維代謝首席科學家羅傑教授等國內知名嘉賓。

【3】Nature子刊:「餓死」癌細胞又有新招!從氨基酸代謝入手

早前,探索君曾報導過一種廉價感冒藥被證實有望「餓死」癌細胞。如今Nature Medicine雜誌上又提供了一種通過阻斷營養而消滅癌細胞的「妙招」:科學家們首次發現一種新型的化合物,能夠切斷腫瘤氨基酸代謝通路,從而抑製腫瘤生長。

「不同於正常的健康細胞,腫瘤細胞需要特別的代謝需求。」 研究團隊負責人、文章通訊作者Charles Manning認為,「這些額外需求讓科學家們有機會藉助化學、放射學、分子成像等形式發現潛在的癌症診療手段。」

他帶領團隊找到了一種新型的小分子化合物,能夠阻止癌細胞吸收必須的營養物質——谷氨醯胺(Glutamine),從而抑製腫瘤的生長。

【4】Nat Med重磅!精準靶向氨基酸代謝,讓癌細胞餓到不能自理!

來自范德華大學醫學中心(VUMC)的研究人員首次表明一種可以抑製谷氨醯胺攝取的小分子抑製劑可以使腫瘤細胞飢餓並阻止其生長。

他們的突破性發現於近日發表在Nature Medicine上,為開發靶向癌細胞代謝的顛覆性療法奠定了基礎。

「癌細胞呈現出獨特的代謝特性,使得我們可以從生物學上區分它們,」研究通訊作者、范德華分子探針中心的Charles Manning博士說道。「腫瘤細胞獨特的代謝特點給我們帶來了很多使用化學、放射化學和分子影像開發新型診斷和治療方法的機會。」

谷氨醯胺是細胞多種功能必不可少的必需氨基酸,包括生物合成、細胞信號和保護免受氧化應激傷害等。由於癌細胞比正常細胞分裂更快,因此它們需要更多的谷氨醯胺。

一個叫做ASCT2的蛋白石是將谷氨醯胺運輸到癌細胞內的主要運輸體。ASCT2水準升高與多種癌症預後較差有關係。而沉默癌細胞的ASCT2可以產生顯著的抗癌效應。

【5】Cell子刊:利用癌細胞特異性的代謝攻擊癌症

癌細胞有它們自己獨特的增殖方式,涉及一種精明的在幾乎所有癌症類型中但不在正常的細胞中觀察到的代謝重編程。如今,在一項新的研究中,來自美國羅徹斯特大學醫學中心的研究人員查明了這種現象背後的一種關鍵機制,從而有可能導致人們開發出新的治療機會。相關研究結果發表在2016年10月11日那期Cell Reports期刊上,論文標題為「Addiction to Coupling of the Warburg Effect with Glutamine Catabolism in Cancer Cells」。

研究人員首次證實導致癌症的突變如何控制和改變癌細胞進行生物合成和複製的方式。這一發現是羅徹斯特大學醫學中心生物化學與生物物理學系副教授Joshua Munger博士實驗室和生物醫學遺傳學系主任Hucky Land博士實驗室密切合作的結果。

Munger說,「體內的每個組織或細胞類型具有不同的代謝需求,但是當細胞發生癌變時,它們的代謝以非常不同於正常細胞的方式發生改變。能夠鑒定出這些差異是開發治療靶標的關鍵。」

2018年9月14日,由生物谷主辦的「2018代謝組學與轉化醫學研討會」將在南京召開。本次會議邀請了復旦大學生命科學學院唐惠儒教授、北京協和醫學院張金蘭教授、山西大學中醫藥現代研究中心秦雪梅主任、邁維代謝首席科學家羅傑教授等國內知名嘉賓,聚焦代謝組學的多個細分領域,如代謝組學基礎研究、微生物代謝組學、代謝組學與中醫藥、脂質代謝組學、代謝組學與疾病診斷等,從技術難點、數據分析到應用進行剖析,為業內提供更靈活的交流機會,促進合作。


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