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毒死腫瘤細胞的新策略
點擊次數：243 發(fā)布時間：2015-4-11
來自麻省理工學院和Whitehead生物醫(yī)學研究所的生物學家們發(fā)現了腦癌細胞的一個弱點，有可能可以利用它來開發(fā)出更有效的藥物對抗腦腫瘤。研究論文發(fā)表在4月8日的《自然》（Nature）雜志上。
Whitehead研究所和麻省理工學院Koch綜合癌癥研究所的研究人員在這項研究中發(fā)現，一類膠質母細胞瘤腫瘤細胞亞群依賴于一種特殊的可分解氨基酸*的酶——*脫羧酶。沒有這種酶，有毒代謝產物會在腫瘤細胞中累積，導致腫瘤細胞死亡。
論文的主要作者、Whitehead研究所博士后Dohoon Kim說，在膠質母細胞瘤中阻斷這種酶可能為對抗這種腫瘤提供了一種新方法。
麻省理工學院生物學教授、Whitehead研究所成員是這篇論文的資深作者。
GLDC是在研究人員調查一類稱作為“先天性代謝缺陷"的疾病時引起他們的注意的。當細胞中缺失某些代謝酶時，便會發(fā)生這類疾病。其中許多尤其影響了腦發(fā)育；zui常見的一種就是苯丙酮尿癥，特征是無法分解氨基酸苯*。這樣的患者必須避免食用苯*，以預防智力障礙和癲癇發(fā)作等問題。生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ
缺失GLDC可引起一種叫做非酮性高*血癥的疾病，它可以導致大腦中*累積，造成嚴重的精神發(fā)育遲緩。GLDC還常常在某些膠質母細胞瘤細胞中過度活化。膠質母細胞瘤是人類中zui常見且侵襲性的腦腫瘤類型。
研究人員發(fā)現GLDC只在SHMT2基因也高水平表達的膠質母細胞瘤細胞中過表達，SHMT2可將氨基酸*轉換為*。這些細胞如此地依賴GLDC，當它們缺失GLDC就會死亡。
進一步的研究揭示，SHMT2在定位于缺血區(qū)的癌細胞中zui高水平表達。這些區(qū)域常常存在于腫瘤的中心，血管難以接近，氧氣和營養(yǎng)物質極低。結果表明，在這樣的低氧環(huán)境中SHMT2賦予了細胞生存優(yōu)勢，因為它可以間接地影響一種叫做PKM2的酶的活性，PKM2是細胞葡萄糖分解機器的一個組成部分（延伸閱讀：呂志民教授Nature子刊解析癌癥關鍵蛋白）。
調控PKM2可以影響細胞是否生成構建新癌細胞所需的材料，同樣的調控也影響了氧氣的消耗——氧氣在缺血區(qū)中是一種稀缺資源。
“SHMT2高活性的細胞PKM2低活性，因此耗氧速率較低，這使得它們更適合于在缺血腫瘤微環(huán)境中生存，"Kim說。
但這種高活性的SHMT2也會生成大量的*，細胞必須利用GLDC來分解它。沒有GLDC，*會進入一條不同的代謝信號通路中，生成有毒產物，累積并殺死細胞。
根據研究人員所說，這一研究發(fā)現還提出了一種可能，這些GLDC依賴性細胞可以被阻斷GLDC活性的藥物殺死，他們現正在尋找可以做到這一點的潛在藥物化合物。