研究表明,具有高水平SLC7A11基因的癌症可能对葡萄糖转运体抑制剂治疗有反应
德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员关于一些癌细胞如何对葡萄糖“上瘾”的新发现,可能为高水平的被称为溶质载体家族7成员11 (SLC7A11)的氨基酸转运体癌症的治疗策略开辟了新的方法。这包括肺癌和最常见的肾癌肾细胞癌。
这项研究由实验放射肿瘤学系的Gan Boyi博士领导,探索了代谢重编程和癌症,并发表在3月30日的网络版上自然细胞生物学。
“代谢重编程通常会造成癌症细胞高度依赖特定的营养物质生存,”甘说。“限制这类营养素的供应或通过药物手段阻止它们的摄取或代谢,可能会选择性地杀死‘上瘾’癌症。细胞在不影响正常细胞。我们对癌细胞中营养依赖的理解,可以为癌症治疗中针对代谢薄弱环节提供重要见解。”
癌细胞“上瘾”背后的化学原理
甘注意到天门冬酰胺酶治疗的例子急性淋巴细胞白血病它与正常细胞不同,缺乏产生氨基酸天冬酰胺的能力,必须依靠细胞外来源获得天冬酰胺才能生存。这种治疗破坏了天冬酰胺的供应,并确保癌细胞不能获得这种重要的氨基酸,导致癌细胞死亡。
癌细胞依赖于另一种氨基酸,即胱氨酸,以确保强大的抗氧化防御。大多数癌细胞通过SLC7A11转运体获得胱氨酸。一旦进入细胞内,胱氨酸就会转化为一种相关的氨基酸,即半胱氨酸,它会被用来生成谷胱甘肽,而谷胱甘肽是人体中最常见的抗氧化剂,反过来又能让癌细胞存活。
“SLC7A11在癌症中经常过表达,并在维持谷胱甘肽水平方面发挥了确定的作用,而谷胱甘肽水平可以降低癌细胞的死亡,”甘教授说。“然而,在这项研究中,我们发现积极地将胱氨酸导入细胞对癌细胞来说是一件危险的事情。胱氨酸是可溶性最差的一种氨基酸在细胞内积聚过多的胱氨酸是有毒的。因此,癌细胞被迫迅速地将胱氨酸转化为半胱氨酸。因此,具有高水平SLC7A11和高胱氨酸需求的癌细胞的生存变得依赖于葡萄糖。”
这些发现揭示了肿瘤细胞中与SLC7A11高表达相关的代谢易感性,这提示了相应的治疗策略。研究小组表明,葡萄糖转运蛋白(GLUT)抑制剂疗法会切断葡萄糖供应,导致细胞内胱氨酸的有毒积累。这选择性地杀死slc7a11高的癌细胞,并抑制slc7a11高的肿瘤生长。因此,本研究建议使用GLUT抑制剂治疗这一关键氨基酸转运体高表达的肿瘤。
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