谷氨酰胺比值是卵巢癌的关键指标

稻米大学对数百卵巢肿瘤的代谢型材分析揭示了一种新的测试，以确定卵巢癌细胞是否具有转移或扩散到身体的其他部位的可能性。该研究还表明如何根据特定肿瘤的代谢概况量身定制卵巢癌处理。

这项研究本周在网上发表分子系统生物学，由德克萨斯州和德斯逊大学安德森癌症中心和贝勒医学院的德克萨斯州的研究人员在休斯顿的德克萨斯医疗中心进行。

莱斯大学的首席研究员Deepak Nagrath说:“我们发现了低侵袭性和高侵袭性卵巢肿瘤细胞的代谢特性之间的显著差异，特别是在氨基酸谷氨酰胺的产生和使用方面。”“例如，我们发现它具有很强的攻击性卵巢癌细胞是谷氨酰胺依赖性，在我们的实验室研究中，我们表明，谷氨酰胺的外部来源的细胞 - 作为一些实验药物的谷氨酰胺 - 是杀死晚期细胞的有效方法。

“侵略性细胞差的故事是完全不同的，”化学和生物分子工程助理教授和水稻生物工程统治说“纳格拉瑟”。“这些细胞使用内部代谢途径产生它们消耗的大部分谷氨酰胺，因此将需要一种针对内部谷氨酰胺来源的不同类型的治疗方法 - 将需要靶向这种类型的细胞。”

这项研究是一个不断增长的努力的一部分癌症世界范围内的研究人员致力于创造针对癌细胞代谢改变的治疗方法。人们早就知道，癌细胞以一种微妙的方式调整它们的新陈代谢，从而使它们增殖得更快，生存得更好。1924年，奥托·瓦伯格(Otto Warburg)指出，癌细胞在糖酵解过程中产生的能量远高于正常细胞。这一获得诺贝尔奖的发现被称为“瓦伯格效应”，研究人员长期以来一直认为所有癌症都是以这种方式表现出来的。近几十年的深入研究揭示了一种更为微妙的图景。

纳格拉特说:“每种癌症似乎都有自己的代谢特征。”例如，肾癌并不依赖谷氨酰胺，虽然乳腺癌从谷氨酰胺中获得一些能量，但它从糖酵解中获得更多。对于其他癌症，包括胶质母细胞瘤和胰腺癌，谷氨酰胺似乎是主要的能量来源。”

莱斯大学人类疾病系统生物学实验室(Rice's Laboratory for Systems Biology of Human Diseases)主任纳格拉特(Nagrath)说，新的代谢分析表明，卵巢癌可能易受多种药物混合作用的影响，特别是如果药物的剂量可以根据患者肿瘤的代谢特征进行调整的话。

该研究还揭示了一种特定的生化测试，即病理学家可以使用来指导这种治疗方法。该测试涉及测量细胞从外部占用的谷氨酰胺的量和谷氨酰胺的量之间的比率。

“该比例被证明是预后的稳健标记，”MD安德森共同作者Anil Sood，妇科肿瘤教授，妇科肿瘤教授和生殖医学教授，RNA干扰和非编码RNA中心。“高比率与肿瘤侵蚀和转移能力直接相关。患有这种型材的患者对生存率最差的预后。”

这项为期三年的研究包括在赖斯大学进行的细胞培养研究，以及对来自癌症基因组图谱的500多名患者的基因表达谱和来自大约200名MD Anderson患者的蛋白质表达谱的详细分析。

“酶谷氨酰胺酶是从细胞外部的谷氨酰胺摄取的关键，谷氨酰胺酶是每个人在发展中思考的主要目标，”Nangrath说。“我们发现只瞄准谷氨酰胺酶将会错过较少的侵略性卵巢癌细胞因为它们处于代谢阶段，他们尚未依赖于谷氨酰胺。“

米研究生Ligeng Yang，Lead Author的研究，设计了一种临床前实验来测试多药方法的可行性。他使用药物来抑制内部谷氨酰胺的早期产量，同时还限制了外部谷氨酰胺的摄取。

“这耗尽了细胞的谷氨酰胺来源，我们发现细胞增殖显著减少，”杨说。

Nagrath说，这项研究还揭示了另一个关键发现——谷氨酰胺和卵巢癌生物标志物STAT3之间的直接关系。

“在系统层面上理解新陈代谢和信号传导之间的相互作用对于开发新的治疗癌症的策略至关重要，”MD安德森的合著者普拉拉德·拉姆(Prahlad Ram)说系统生物学和MD Anderson Cancer Center的系统生物学计划的联合主任。“Stat3是今天用于确定恶性肿瘤，肿瘤侵蚀和转移的主要标记卵巢癌。"

Nagrath说:“STAT3水平越高，癌症越严重。这是第一次，我们能够展示如何谷氨酸通过一种众所周知的被称为三羧酸循环的代谢途径，也被称为克雷布斯循环来调节STAT3的表达。”

Nagrath说，这项研究正在进行中。最终，他希望这些研究能带来新的癌症治疗方案，以及更好地理解癌细胞代谢在转移和耐药性中的作用。

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