研究人员阻断了小鼠中常见的结肠癌肿瘤类型

一项新的科学研究已经确定了为什么结肠直肠癌细胞依赖于一种特定的营养物质，以及一种使它们挨饿的方法。在美国，有超过一百万的男性和女性患有结肠直肠癌。美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)估计，4.5%的男性和女性将在一生中被诊断出患有这种癌症，使其成为第三大最常见的非皮肤癌。

这项研究发表在自然通讯，研究人员表明如何确定结直肠癌症细胞用谷氨酰胺(一种非必需的氨基酸)重新调整它们的新陈代谢。许多癌细胞依靠谷氨酰胺生存。它们是如何变得如此依赖分子的，这是该领域的热门话题。

研究人员研究了大肠癌细胞的一个子集，其中包含一种名为PIK3CA的基因突变。这种突变位于一个对细胞分裂和运动至关重要的基因上，大约三分之一的结肠直肠癌中都有这种突变。这种突变也是所有癌症中最常见的基因突变，这使得这项研究的结果普遍具有吸引力。

研究人员感兴趣的是确定常见的PIK3CA突变是否会导致癌细胞代谢的变化，比如谷氨酰胺等营养物质是如何加工的。通常，谷氨酰胺在特定酶的帮助下被癌细胞分解成其他几个分子。这个复杂的系统有助于产生三磷酸腺苷，所有细胞的能量货币，以及其他对结肠直肠癌细胞生长至关重要的分子。

研究人员发现，有PIK3CA突变的结直肠细胞比没有突变的细胞明显分解了更多的谷氨酰胺。研究人员发现了参与这一过程的几种酶，它们在突变的癌细胞中比在其他类型的细胞中更活跃，这解释了谷氨酰胺需求的增加。由于突变的PIK3CA基因编码的蛋白质引发的信号级联，这些酶在突变的癌细胞中变得过度活跃。这一发现代表了普通PIK3CA突变和癌细胞谷氨酰胺代谢改变之间的一种新的重要联系。

美国凯斯西储大学医学院(Case Western Reserve University School of Medicine)遗传学和基因组科学教授、癌症遗传学项目联合负责人王正和(John Wang)博士帮助领导了这项研究。“用外行的话说，我们发现结肠癌与PIK3CA致癌突变对谷氨酰胺上瘾，谷氨酰胺是癌细胞的一种特殊营养素。我们还证明了这些癌症可以通过药物剥夺谷氨酰胺而饿死。”

当研究人员降低在实验室培养皿中生长的突变癌细胞的谷氨酰胺含量时，癌细胞死亡。这一发现使得研究小组开始研究阻断谷氨酰胺在患有结肠直肠癌的老鼠体内的作用，这些老鼠体内含有常见的PIK3CA突变。Wang和他的同事们发现，将这些老鼠暴露在一种能够阻断谷氨酰胺代谢的化合物中，持续抑制了肿瘤的生长。他们没有在没有突变的肿瘤上观察到同样的效果。总之，这些结果为抑制PIK3CA突变的结直肠肿瘤的生长提供了一个有前途的新治疗途径。研究人员已经根据他们发现的肿瘤抑制的独特机制提交了专利申请，这项工作可以申请许可。

“这项研究为结肠癌治疗临床试验提供了基础，该临床试验将于夏季在大学医院塞德曼癌症中心开始，”Neal Meropol医学博士说，莱斯特·e·科尔曼博士，癌症研究和治疗学教授，血液和肿瘤科主任，也是试验的首席研究员。I/II期研究将测试谷氨酰胺代谢抑制剂在晚期结直肠肿瘤患者中的作用。

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