Cancer Cell揭示癌細(xì)胞的關(guān)鍵酶
日期:2013-08-06 09:42:40
來(lái)自伊利諾大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員,在一個(gè)癌癥動(dòng)物模型中確定了癌細(xì)胞的一個(gè)獨(dú)特特征,他們認(rèn)為可以利用這一特征作為靶點(diǎn),開(kāi)發(fā)出新的癌癥治療策略。
研究人員發(fā)現(xiàn)一種腫瘤生長(zhǎng)必需的葡萄糖代謝酶以高濃度存在于癌細(xì)胞中,而在正常成人組織中則以極低濃度存在。除去編碼該酶的基因可以終止實(shí)驗(yàn)室小鼠體內(nèi)的癌癥生長(zhǎng),且沒(méi)有相關(guān)的不良影響。來(lái)自伊利諾大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)教授Nissim Hay及同事們將這一研究結(jié)果發(fā)表在8月1日的《癌細(xì)胞》(Cancer Cell)雜志上。
Hay說(shuō),靶向葡萄糖代謝進(jìn)行癌癥治療,盡管避免了對(duì)身體其他部位的不良影響,但一直是一個(gè)“有問(wèn)題”的策略。但他和他的同事們證實(shí),在成體小鼠中幾乎可以完全消除葡萄糖代謝酶hexokinase-2,且不會(huì)對(duì)正常代謝功能或壽命造成影響。
Hexokinase-2豐富地存在于胚胎中,但大多數(shù)的成人細(xì)胞則缺乏該酶,在這些成人細(xì)胞中一些相關(guān)酶取代了Hexokinase-2的代謝作用。表達(dá)這一胚胎酶是細(xì)胞癌變的一個(gè)標(biāo)志性改變。Hay和同事們證實(shí),這一胚胎酶是癌細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)的必要條件,除去它可以阻止腫瘤生長(zhǎng)。
研究人員開(kāi)發(fā)了一種小鼠品系,在這一成體動(dòng)物中他們能夠沉默或是刪除HK2基因,他們發(fā)現(xiàn)這些小鼠無(wú)法形成或是維持肺癌或乳腺癌,在其他方面正常且健康。
“我們?cè)谶@些小鼠體內(nèi)全身性地刪除了HK2基因,它們現(xiàn)在已經(jīng)存活了超過(guò)2年。其壽命與正常小鼠相同,”Hay說(shuō)。研究人員還在實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)了人類肺癌和乳腺癌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)如果他們除去所有的HK2,細(xì)胞會(huì)停止生長(zhǎng)。
“我們認(rèn)為我們刪除HK2基因的過(guò)程還并不完美,因此小鼠體內(nèi)一定還存在低水平的HK2。但看起來(lái)對(duì)于利用HK2的細(xì)胞,這一治療策略已經(jīng)極好,其對(duì)于這些小鼠的腫瘤產(chǎn)生了穩(wěn)定的治療效應(yīng)。”
Hay認(rèn)為,該酶參與生成了癌細(xì)胞DNA的基本構(gòu)件,隨著快速的分裂癌細(xì)胞需要大量的細(xì)胞元件。
“沒(méi)有HK2,癌細(xì)胞就無(wú)法為新細(xì)胞生成足夠的DNA,因此腫瘤生長(zhǎng)就會(huì)停滯下來(lái),”Hay說(shuō)。
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