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Cell子刊:不知疲倦的癌細胞

日期:2015-09-21 08:51:37

賓夕法尼亞大學的研究團隊發(fā)現(xiàn),癌基因Myc會擾亂細胞的生物鐘和代謝。在適當?shù)臅r間進行癌癥治療,可以減輕副作用和增強治療效果。相關論文發(fā)表在本周的Cell Metabolism雜志上。

 

這項研究表明,MYC能結(jié)合到關鍵基因的啟動子區(qū)域,改變細胞的代謝和晝夜節(jié)律。這種蛋白具有雙重功能,不僅在代謝通路中起作用,還能抑制BMAL1的抑癌效果。

 

MYC癌細胞的節(jié)律性振蕩發(fā)生改變,是因為蛋白REV-ERBα的表達水平被上調(diào),這類癌癥應該很適合采取時間療法(chronotherapy),”文章第一作者Brian Altman博士說。“我們的工作將癌細胞代謝與癌癥時間療法關聯(lián)起來。”癌癥時間療法的理論基礎是,在正確的時間進行治療,可以有效殺死癌細胞,同時減少對正常細胞的副作用。

 

已知CLOCK-BMAL1二聚體是生物鐘的重要調(diào)控子,而MYC在基因組中的結(jié)合位點與CLOCK-BMAL1相同。因此研究人員推測,癌細胞中的MYC異常表達可能會影響到生物鐘。

 

他們在研究中發(fā)現(xiàn),MYC異常表達會提高REV-ERBα的表達,進而影響BMAL1和生物鐘。降低REV-ERBα的表達水平,可以部分恢復這些癌細胞中的節(jié)律性振蕩。此外,在神經(jīng)母細胞瘤患者中,高水平REV-ERBα和低水平BMAL1都與預后差有關。在神經(jīng)母細胞瘤中重新表達BMAL1,能夠抑制這些癌細胞的復制能力。

 

研究顯示,MYC對葡萄糖代謝的振蕩和谷氨酰胺的消耗也有很大的影響。葡萄糖和谷氨酰胺都是細胞中的基礎代謝分子。研究人員建立了骨肉瘤細胞系,并且在其中分析了MYC和代謝的互作。細胞系的葡萄糖通路原本存在正常的節(jié)律性振蕩,但MYC增多之后這種振蕩就消失了,細胞的葡萄糖攝取速度大大增加。

 

“這項研究有助于更好的理解癌細胞如何有效維持快速復制,”Hsieh說。癌細胞獨特的代謝譜為人們提供了癌癥治療的重要線索:當正常細胞休息而癌細胞還在沒日沒夜地工作時,癌癥治療可以起到事半功倍的效果,對正常細胞的毒性也大大降低。

 


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