针对乳腺癌的新陈代谢来对抗疾病

癌细胞是如何燃烧卡路里的?托马斯·杰斐逊大学的新研究表明，乳腺癌细胞与正常细胞相比，依靠不同的过程将燃料转化为能量。研究结果最近发表在《科学》杂志上生物化学杂志。

“我们的发现是人们对研究癌症代谢功能日益增长的兴趣的一部分，”Ubaldo Martinez-Outschoorn医学博士说，他是托马斯杰弗逊大学医学肿瘤系的助理教授和杰佛逊的西德尼基梅尔癌症中心的研究员。“我们越了解癌症是如何发展的，我们就能越好地切断它们生存所需的能源供应。”

马丁内斯-奥斯库恩博士和他的同事观察了一种蛋白质，他们知道这种蛋白质能改变新陈代谢的乳腺癌细胞。TIGAR蛋白(TP53诱导糖酵解和凋亡调节因子的简称)降低了细胞通过糖酵解将糖转化为能量这一最常见的生化途径产生能量的能力。但目前尚不清楚这种代谢变化是如何改变癌细胞的，也不清楚细胞如何获得生存所需的能量。

通过一系列的细胞和老鼠研究，研究人员证明了乳房癌症细胞TIGAR蛋白含量高于正常水平的乳腺癌细胞具有更强的侵袭性，比TIGAR含量正常的乳腺癌细胞生长更快。但是如果这些细胞不是用糖酵解来驱动这种生长，它们用的是什么呢?

马丁内斯-奥斯库恩博士及其同事证明，当细胞表达TIGAR时，它们会交换代谢途径，并依赖线粒体来产生能量。有趣的是，癌细胞产生的高水平TIGAR也改变了围绕和支持乳腺癌的细胞的代谢，但具有相反的代谢作用。而不是增加对线粒体的依赖能源TIGAR使这些支持细胞依赖糖酵解并增加肿瘤的生长。先前的研究表明，肿瘤中的糖酵解支持细胞使乳腺癌更具侵袭性。

“事实上，70%到80%的乳腺癌显示出高水平的TIGAR是一个机会，”Martinez-Outschoorn博士说。“现在已经有很多阻断线粒体代谢的疗法，我们可以用它们来试图‘饿死’乳腺癌细胞。”

被批准用于其他适应症的两种药物——二甲双胍(一种抗糖尿病药物)和强力霉素(一种抗生素)——也被认为可以阻断线粒体代谢。当研究人员使用这些药物阻断高tigar表达的线粒体代谢时乳腺癌他们发现癌细胞侵袭性降低了。

“因为这些药物已经被批准，它们已经通过了人体安全测试。如果像我们的初步研究显示的那样，它们确实有助于减少患者的肿瘤生长，那么这些药物可以作为其他药物的联合治疗，比新疗法更早地提供给患者，”Martinez-Outschoorn说。

为此，Martinez-Outschoorn博士正在与Jennifer Johnson医学博士(医学肿瘤学助理教授)和Adam Berger医学博士(杰斐逊外科教授)合作进行一项临床试验，测试二甲双胍和强力霉素对女性乳腺癌手术前的影响。这项研究将收集并分析患者的肿瘤，以确定这些抑制线粒体代谢的药物是否会对肿瘤生物学产生影响(clinicaltrials.gov # NCT02874430)。

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