神经保持胰腺癌细胞饥饿
胰腺癌细胞通过向神经发出信号来避免饥饿,神经生长成密集的肿瘤并分泌营养物质。这是一项对癌细胞、老鼠和人体组织样本进行实验的研究结果,该研究结果于11月2日发表在《科学》杂志的网站上细胞。
研究地址胰腺导管腺癌PDAC是胰腺中最致命的癌症,5年生存率低于10%。这种肿瘤促进了致密组织的生长,从而压迫血管,减少了血源性营养物质如丝氨酸的供应。这种氨基酸被用作蛋白质的组成部分,是癌细胞繁殖所必需的。
这项新研究由纽约大学格罗斯曼医学院、纽约大学朗格尼健康中心放射肿瘤学系和珀尔马特癌症中心的研究人员领导,研究发现饥饿的胰腺癌细胞会分泌一种蛋白质神经生长因子(将信号发送到神经细胞的扩展,指示它们深入生长为肿瘤。研究人员进一步发现,这种延伸,称为轴突,分泌丝氨酸,其拯救胰腺癌细胞从饥饿并恢复它们的生长。
“我们的研究提供了更多的证据,胰腺癌是非凡的代谢清除者,这有助于他们的致命,”Nyu Langone辐射肿瘤部的Anita Steckler和Joseph Steckler主席Anita Steckler和Joseph Steckler主席。。“神经从血液中漏出营养物的能力到更难以置疑的胰腺瘤微环境是一种令人着迷的适应,可能会导致干预这种独特灵活性的治疗方法。”
该研究发现,血清酸饥饿的胰腺癌细胞利用该过程通过该过程,通过该过程,DNA指令的副本,DNA指令的副本被翻译成蛋白质。mRNA分子链的骨干,称为碱,被解码为氨基酸使用三个碱基单位,称为密码子。被称为核糖体的细胞机器读取每个密码子,因为它们以正确的顺序将氨基酸连接在一起,但如果缺少可用的氨基酸,核糖体就会停止工作。
令人惊讶的是,研究小组发现,丝氨酸缺乏的胰腺癌细胞更明显地减缓了6个丝氨酸密码子中的两个(TCC和TCT)被转化为氨基酸链的速度,但不是所有的6个。在丝氨酸缺乏的情况下,这种可变性让癌细胞尽量减少某些蛋白质的产生(以在饥饿期间保存能量存储),但继续构建应激适应蛋白,如神经生长因子(NGF),这恰好是由少数TCC和TCT密码子编码的。
已知NGF和其他因素促使神经生长到胰腺中,并增加肿瘤生长。第一个显示轴突,通过在作者中分泌尿素在营养区中的丝氨酸,向癌细胞提供代谢支持,向癌细胞提供代谢支持。
这篇新发表的文章是波尔马特研究人员近年来发表的许多关于胰腺癌细胞如何找到能量的文章之一。2016年的一项研究显示,这种细胞会向附近的星状细胞发送信号,使它们将自己的细胞部分分解成可被肿瘤利用的构件。2019年12月的一项研究发现胰癌症细胞还会劫持一种叫做巨胞吞作用的过程,正常细胞利用巨胞吞作用将营养物质从外膜吸引进来。有趣的是,新研究发现了这颗星细胞大胞饮作用不能为这些提供足够的丝氨酸癌症细胞生长,需要轴突传递。
在潜在的未来应用中,对PDAC肿瘤的小鼠喂养丝氨酸饮食达到50%较慢的肿瘤生长。为了超越独自饮食,研究人员还使用已批准的美国食品和药物管理局称为LOXO-101,促使轴突募集到PDAC肿瘤中。该药物阻断在神经元表面上的受体蛋白的激活,其与神经生长因子(也称为TRK-A)相互作用,从而抑制神经元将其轴突发送到肿瘤中的能力。
该研究的作者说,单独使用该药物并不能减缓小鼠PDAC肿瘤的生长,但与单独使用该药物相比,与无丝氨酸饮食结合使用时,该药物的生长速度比单独使用该药物时的生长速度慢了50%。研究人员说,这表明在丝氨酸缺失的肿瘤区域,神经是支持PDAC细胞生长所必需的。
“由于TRK抑制剂被批准用于某些癌症的治疗,它们可能对40%无法产生丝氨酸的PDAC肿瘤患者术后的低丝氨酸饮食有价值,”该研究的主要作者Robert Banh说,他是Kimmelman实验室的博士后学者。“这种方法是否能通过限制营养供应来减少肿瘤复发还需要临床试验的证实。”
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