新研究设想切断养分以扼杀肿瘤

原创 Newszhao  2018-09-20 17:31  阅读 73 次
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肿瘤的目标很简单:通过制造更多的癌细胞来生长,生长,再生长。但这通常意味着增长速度如此之快以至于氧气供应变得稀缺,此时肿瘤内的细胞开始窒息。如果没有氧气,这些分裂细胞就会努力制造足够的天冬氨酸,这是许多细胞过程中的关键成分。

这是洛克菲勒大学代谢调节与遗传学实验室负责人KivançBirsoy的研究小组制定的。它表明,缺氧组织中的肿瘤具有跟腱 - 它们已经是天生缺氧的产物 - 医生可以用药物靶向。研究人员在本周报道了他们在Nature Cell Biology上的工作。

科学家们已经知道,当某些肿瘤的血液供应已经超出其生命时,它们在低氧条件下生长缓慢。但它不明白为什么会发生这种情况。氧分子参与了大量细胞的化学反应,其中任何一种都可能会限制其生长。

为了消除最重要的反应,Birsoy小组的博士后Javier Garcia-Bermudez模仿了28位患者的癌细胞中的氧剥夺,这些患者包括血液,胃癌,乳腺癌,结肠癌和肺癌患者在实验室里。这些细胞中的许多在低氧条件下表现出生长迟缓,但其他细胞不那么敏感,并且一些细胞完全没有受到治疗困扰。

在比较这些细胞产生的化学物质或代谢物时,Garcia-Bermudez注意到最敏感的细胞在缺氧条件下失去了氨基酸天冬氨酸。没有氧气的细胞不能制造天冬氨酸,但似乎耐药细胞能够从环境中获得。

在敏感细胞中,天冬氨酸的缺乏不仅会影响新蛋白质的生成,还会影响依赖于天冬氨酸的其他一些过程,例如遗传物质的合成。

Birsoy说,他惊讶地发现,这么多的氧气剥夺问题归咎于这一个氨基酸。他曾预计更多的代谢物将取决于氧气供应。

研究人员发现,许多抵制缺氧的癌症有一些特殊之处:他们开启了一个名为SLC1A3的基因,将天冬氨酸从周围环境中吸走。

当Garcia-Bermudez在通常对低氧敏感的实验室生长的癌症中开启这种基因时,它们生长得更快。

当他将肿瘤移植到小鼠体内时也是如此,这进一步支持了天冬氨酸可能是氧气稀少时肿瘤生长的限制因子的观点。“这是他们真正渴望的东西,”Birsoy说。

这一发现可能为创造药物在这种特定致命穴位中刺伤癌症提供了机会,使他们更加渴望天冬氨酸。Birsoy怀疑,阻止癌细胞产生氨基酸或从周围环境中摄取氨基酸的方法可能有几种方法可以阻止癌细胞获得天冬氨酸。

如果他是对的,抗天冬氨酸治疗可能有一天会为典型的化疗和放疗提供补充,并且对于任何类型的含氧缺乏区域的肿瘤都有效。Birsoy补充说,那些肿瘤部位倾向于抵抗典型的化疗和放疗。

然而,对于刚踏入这一领域的研究人员来说,这种药物组合研究还有很长的路要走。

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