研究表明,癌细胞如何在氧气饥饿的肿瘤中茁壮成长
一项新的研究确定了使癌细胞在肿瘤的区域生长的分子途径,其中氧气水平低,一种称为缺氧的病症。
俄亥俄州州立大学的研究人员的调查结果综合癌症中心 - Arthur G.詹姆斯癌症医院和Richard J. Solove研究所(Osuccc - 詹姆斯),可能会为抑制策略肿瘤生长通过开发逆转这种与缺氧相关途径的药剂。
该研究重点介绍癌细胞如何使用氨基酸谷氨酰胺,最常见的氨基酸在血液中没有。在正常的情况下氧气水平,健康的细胞主要使用谷氨酰胺来产生能量,少量转移以制备脂肪酸和脂质。
但是,当氧气水平下降在生长肿瘤的区域时,缺氧条件激活称为HIF1的基因,启动转移谷氨酰胺远离能量产生的途径和细胞增殖所需的脂质的合成。
调查结果发表在期刊上细胞新陈代谢。
“这些结果特别令人兴奋,因为谷氨酰胺代谢是抗癌疗法的潜在目标,”OSUSCC - 詹姆斯放射肿瘤学副教授博士尼古拉斯·尼科斯·博士尼古拉斯·塞科斯说。
“肿瘤细胞需要谷氨酰胺生长,因此群体一直在试图鉴定阻断谷氨酰胺代谢和抑制肿瘤生长的药物。然而,完全阻断谷氨酰胺代谢的药物将具有不必要的副作用,因为谷氨酰胺也是一个重要的神经递质,”他说。
“我们表明我们可以通过重定向缺氧谷氨酰胺代谢来阻止模型肿瘤的生长,使其遵循正常氧气途径。这种治疗策略应该具有很少的IF - 任何不需要的副作用,因为正常组织是氧化的并且已经使用谷氨酰胺以正常的方式,“Denko说,他是OSUSCC - 詹姆斯分子生物学和癌症遗传计划的成员。
DENKO和第一作者RAMON C. SUN是放射肿瘤学的博士后研究员,使用了几种肿瘤细胞系和动物模型。他们的主要发现包括:
- 缺氧激活HIF1,导致酶的崩解为OGDH2,这对于谷氨酰胺的典型用途产生通过三羧酸或克雷斯循环产生能量所必需的。
- 当ogdh2丢失时,缺氧癌细胞将谷氨酰胺转移远离能量产生,并使用它产生柠檬酸盐,然后用于产生细胞增殖所需的脂质。
- 肿瘤患有恶性细胞,被迫表达抗缺氧形式的OGDH2在动物模型中显着比具有正常ogDH2的肿瘤在动物模型中显着较慢,这表明逆转该缺氧途径可能是抑制肿瘤生长的有效策略。
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