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        德州大學MD安德森癌癥中心的研究人員最新研究發現某些癌細胞如何對葡萄糖“上癮”,這一新發現可能為含有高水平稱為溶質載體家族7成員11SLC7A11的氨基酸轉運蛋白的癌癥提出了新的治療策略,這些癌癥包括肺癌和腎細胞癌。



甘博義Nature子刊發文:癌細胞“成癮”背后的化學反應

這些發現揭示了與癌細胞中高SLC7A11表達相關的代謝易感性,這指向了相應的治療策略。研究團隊表明,稱為葡萄糖轉運蛋白(GLUT)抑制劑會切斷葡萄糖的供應,導致細胞內胱氨酸的毒性積聚。這選擇性地殺死了SLC7A11高癌細胞并抑制了SLC7A11高腫瘤生長。 詳細全文




德州大學MD安德森癌癥中心的研究人員最新研究發現某些癌細胞如何對葡萄糖“上癮”,這一新發現可能為含有高水平稱為溶質載體家族7成員11SLC7A11的氨基酸轉運蛋白的癌癥提出了新的治療策略,這些癌癥包括肺癌和腎細胞癌。

這一研究發現公布在Nature Cell Biology雜志上,由甘博義(Boyi Gan)實驗室領導完成。


甘博士說:“代謝重編程通常使癌細胞高度依賴特定營養素來生存!薄巴ㄟ^藥理學手段限制此類營養素的供應,或阻止其攝取或代謝可能會選擇性地殺死'成癮的'癌細胞,而不會影響正常細胞。對癌細胞中營養素依賴性的理解可以為針對癌癥療法中的代謝易感性提供深刻的見解!

癌細胞“成癮”背后的化學反應

甘博士舉出了天冬酰胺酶治療急性淋巴細胞白血病的例子,與正常人細胞不同,急性淋巴細胞白血病患者的天冬酰胺酶缺乏產生氨基酸天冬酰胺的能力,必須依靠細胞外來源才能獲得天冬酰胺來生存。這種治療方法會中斷天冬酰胺的供應,并確保癌細胞無法獲得這種重要氨基酸,從而導致癌細胞死亡。

甘博士舉出了天冬酰胺酶治療急性淋巴細胞白血病的例子,與正常人細胞不同,急性淋巴細胞白血病患者的天冬酰胺酶缺乏產生氨基酸天冬酰胺的能力,必須依靠細胞外來源才能獲得天冬酰胺來生存。這種治療方法會中斷天冬酰胺的供應,并確保癌細胞無法獲得這種重要氨基酸,從而導致癌細胞死亡。

癌細胞依靠另一種稱為胱氨酸的氨基酸來確保強大的抗氧化防御能力。大多數癌細胞通過SLC7A11轉運蛋白獲得胱氨酸。胱氨酸一旦進入細胞,就會被轉化為一種相關的氨基酸,稱為半胱氨酸,然后被用于構建谷胱甘肽,谷胱甘肽是人體中最常見的抗氧化劑,能使癌細胞得以存活。

甘博士說:“ SLC7A11在癌癥中經常過表達,并且在維持谷胱甘肽水平,減少癌細胞死亡方面具有公認的作用!

“但是,在這項研究中,我們發現積極將胱氨酸導入細胞對癌細胞而言是一項危險的業務。胱氨酸是可溶性最低的氨基酸之一,并且細胞內積累的胱氨酸過多是有毒的。因此,癌細胞被迫迅速轉化胱氨酸。因此,具有高水平SLC7A11和高胱氨酸需求的癌細胞變得依賴葡萄糖來生存!

這些發現揭示了與癌細胞中高SLC7A11表達相關的代謝易感性,這指向了相應的治療策略。研究團隊表明,稱為葡萄糖轉運蛋白(GLUT)抑制劑會切斷葡萄糖的供應,導致細胞內胱氨酸的毒性積聚。這選擇性地殺死了SLC7A11高癌細胞并抑制了SLC7A11高腫瘤生長。因此,這項研究建議使用GLUT抑制劑來治療高表達這種關鍵氨基酸轉運蛋白的腫瘤。

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作者簡介:
甘博義 博士


甘博士 本科和碩士畢業于復旦大學, 2006年,他通過比較生物醫學科學計劃從康奈爾大學獲得了博士學位。然后,他在哈佛醫學院達納-法伯癌癥研究所從事博士后學習,師從生物學領域世界領先科學家Ron DePinho。 2011年底,他加入了MD安德森癌癥中心(MD Anderson Cancer Center),在那里他領導了一個充滿活力的研究小組,致力于研究能量傳感和新陳代謝在癌癥和干細胞中的作用。甘博士已經擔任了10多個項目的唯一PI,其中包括來自美國國立衛生研究院(NIH)的2個R01,并且在《Nature》和《Cancer Cell》等頂級期刊上發表了30多篇論文。



 

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