乳腺癌的新“阿喀琉斯”:肿瘤细胞线粒体

杰佛逊Kimmel癌症中心的研究人员已经确认癌细胞线粒体是肿瘤生长的“阿喀琉斯之踵”，这为乳腺癌和其他肿瘤类型的新治疗靶点打开了大门。

Michael P. Lisanti, m.d.， Ph.D.，教授和主席发表在12月1日的《细胞周期》杂志上干细胞生物学美国托马斯·杰斐逊大学(Thomas Jefferson University)和再生医学中心(Regenerative Medicine)的博士和同事们首次提供了体内证据，证明乳腺癌细胞的表现增强线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)产生大量能量。

“我们和其他人已经表明,癌症是一种寄生虫病,抢断能量从主机——你的身体,“Lisanti博士说,“但这是第一次我们所示人类乳腺组织癌细胞线粒体是发号施令,最终可能被操纵对我们有利。”

线粒体是正常细胞中产生能量的发电厂。然而，癌细胞放大了这种产生能量的机制，其产生能量的能力至少是正常细胞的5倍。简单地说，线粒体是癌细胞的动力源，它们为癌细胞提供燃料肿瘤的生长和转移。

研究中提出的研究进一步支持了用线粒体抑制剂(例如，一种名为二甲双胍的非专利仿制药，用于治疗糖尿病)阻断这种活性可以逆转肿瘤生长和化疗耐药性的观点。这个新概念可能从根本上改变我们治疗癌症患者的方式，并刺激新的代谢策略来预防和治疗癌症。

调查强国

在过去的85年里，癌细胞是否具有功能性线粒体一直是一个备受争议的话题。有人认为，癌细胞不使用线粒体，而是只使用糖酵解;这就是所谓的瓦伯格效应。但是杰佛逊KCC的研究人员发现，这种低效的产生能量的方法实际上发生在周围的宿主间质细胞中，而不是在上皮癌细胞中。这一过程为癌细胞提供了丰富的线粒体燃料。他们将此称为“反向瓦堡效应”，与现有范式相反或相反。

为了直接研究线粒体的作用，研究人员，包括癌症生物系助理教授、合著者和合作者Federica Sotgia，在人类乳腺癌样本中使用COX活性染色观察了线粒体功能。以前，这种简单的染色只适用于肌肉组织，一种富含线粒体的组织。

研究人员发现，人类乳腺癌上皮细胞显示出线粒体活性水平的放大。相反，邻近间质组织显示很少或没有线粒体氧化能力，与新范式一致。这些发现进一步验证了基于计算机的信息方法，从超过2000人的基因档案乳腺癌样本。

现在已经清楚的是，癌细胞线粒体在正常成纤维细胞和癌细胞之间的“寄生”能量转移中发挥了关键作用，促进了肿瘤的生长和转移。

“我们已经提出了新的证据，表明癌细胞线粒体是肿瘤细胞生长和转移的核心，”利桑提博士说。“在代谢方面，二甲双胍可以阻止癌细胞使用线粒体，诱导糖酵解和乳酸生成，并使癌细胞转向传统的‘瓦伯格效应’。”这有效地将癌细胞饿死。

个性化治疗

虽然COX线粒体活性染色从未应用于癌症组织，但它现在可以常规用于区分癌细胞和正常细胞，并在癌症手术中确定阴性边缘。这是一个非常划算的测试，因为它已经被常规用于肌肉组织超过50年了，但没有用于癌症诊断。

更重要的是，线粒体活动的上调似乎是人类乳房的共同特征癌症细胞，并与雌激素受体阳性(ER+)和阴性(ER-)疾病相关。结果分析表明，这种线粒体基因特征也与肿瘤细胞转移的风险增加相关，特别是在ER阴性(ER-)患者中。

“线粒体是肿瘤细胞的‘阿喀琉斯’之踵，”利桑蒂博士说。“我们相信，靶向线粒体代谢对癌症诊断和治疗有广泛的影响，并且可以在追求个性化方面加以利用。癌症医学。”

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