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毒死腫瘤細胞的新策略
點擊次數(shù)：236 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(xiàn)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(xiàn)，一類膠質(zhì)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(chǎn)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(zhì)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(diào)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(zhì)母細胞瘤細胞中過度活化。膠質(zhì)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(xiàn)GLDC只在SHMT2基因也高水平表達的膠質(zhì)母細胞瘤細胞中過表達，SHMT2可將氨基酸*轉(zhuǎn)換為*。這些細胞如此地依賴GLDC，當它們?nèi)笔LDC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(zhì)極低。結(jié)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(guān)鍵蛋白）。
調(diào)控PKM2可以影響細胞是否生成構(gòu)建新癌細胞所需的材料，同樣的調(diào)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(chǎn)物，累積并殺死細胞。
根據(jù)研究人員所說，這一研究發(fā)現(xiàn)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(xiàn)正在尋找可以做到這一點的潛在藥物化合物。