有一对蛋白质控制着癌细胞的供给线
在人类癌细胞和小鼠研究中,来自约翰·霍普金斯医学院的研究人员发现,一组蛋白质串联起作用,建立了向肿瘤输送氧气和营养物质的补给线,使它们能够存活和生长。这两种蛋白质,PADI4和HIF-1,在低氧条件下增强它们的活性,这通常是在快速生长的肿瘤中发现的,允许它建立新的血管,为癌症的生长提供营养。
研究人员说,这一发现为开发干扰血管发育的抗癌疗法提供了新的途径。
一份描述这项研究的报告于8月27日在网上发表科学的进步。
“这一发现让我们有机会找到现有的或新药以这些途径为目标来治疗和预防癌症耐药性Gregg Semenza博士说,他是约翰霍普金斯大学医学院遗传医学、儿科学、肿瘤学、医学、放射肿瘤学和生物化学的C. Michael Armstrong教授。ob体育开户网址Semenza还担任约翰霍普金斯细胞工程研究所血管项目的主任。
Semenza因发现HIF-1如何控制大脑的能力而分享了2019年诺贝尔生理学或医学奖细胞适应低氧环境他的实验室和其他人发现HIF-1(缺氧诱导因子1)在低氧条件下激活了5000多个基因。然而,目前还不清楚HIF-1是如何激活这些基因来刺激血管生长的。
在细胞内,DNA带负电荷,这使得它可以与带正电荷的蛋白质组蛋白相互作用。当DNA不被使用时,它就像一卷线缠绕在组蛋白上。
Semenza说,具体来说,PADI4会引发一种反应,导致组蛋白失去它们的活性正电荷,使DNA得以解开。
为了探索HIF-1和PADI4之间的伙伴关系,研究人员研究了在实验室中生长的人类乳腺癌和肝癌细胞。研究人员首先干扰细胞产生PADI4的能力,然后将细胞暴露在低氧条件下24小时。通过分析这些细胞内的基因活性,研究人员发现HIF-1在缺氧反应中打开的1300个基因中,87%在缺乏PADI4蛋白的细胞中没有打开。
然后,研究人员将癌细胞注射到小鼠的乳房组织中并进行跟踪肿瘤增长。与正常水平的PADI4细胞形成的肿瘤相比,缺乏PADI4的肿瘤体积小五倍,血管数量少五倍。这表明,在活体中,消除PADI4会损害肿瘤的生长能力。
研究人员说,在小鼠身上的发现使他们能够将人类癌症的研究联系起来,在这些研究中,患者原发肿瘤活检中HIF-1活性越高,死亡率就越高。
“我们对细胞生态系统了解得越多癌症我们就能更好地控制它,”塞门扎说。