癌細(xì)胞是變色龍。它們完全改變了自己的新陳代謝來持續(xù)生長。巴塞爾大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，高水平的氨基酸精氨酸驅(qū)動代謝重編程，從而促進腫瘤生長。這項研究為改善肝癌治療提供了新的途徑。
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肝臟是人體的重要器官，有許多重要的功能。它代謝營養(yǎng)物質(zhì)，儲存能量，調(diào)節(jié)血糖水平，在排毒和清除有害成分和藥物方面起著至關(guān)重要的作用。肝癌是世界上最致命的癌癥之一。導(dǎo)致肝癌的條件包括肥胖、過度飲酒和丙型肝炎感染。早期診斷和適當(dāng)?shù)闹委煵呗允歉纳聘伟┲委煹年P(guān)鍵。
癌癥作為一種代謝性疾病在過去的十年中，科學(xué)家們在了解癌癥的多個方面取得了很大進展。從歷史上看，它一直被視為一種細(xì)胞增殖障礙。然而，越來越多的證據(jù)表明，癌癥是一種代謝性疾病。換句話說，當(dāng)細(xì)胞重新連接其新陳代謝以允許不受控制的細(xì)胞增殖時，癌癥就會出現(xiàn)。細(xì)胞是如何改變它們的代謝的，這種改變又是如何反過來導(dǎo)致致瘤性的?巴塞爾大學(xué)生物中心的Michael N. Hall教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員在《細(xì)胞》雜志上發(fā)表了一項新研究，他們發(fā)現(xiàn)了肝癌細(xì)胞中代謝重新布線的關(guān)鍵驅(qū)動因素。健康的肝細(xì)胞在轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞時逐漸改變其行為。它們重新編程新陳代謝以盡可能快地生長，例如，它們比正常細(xì)胞消耗更多的葡萄糖，并增強對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
“我們研究了小鼠和患者的肝臟腫瘤樣本，發(fā)現(xiàn)精氨酸水平升高，盡管癌細(xì)胞產(chǎn)生的這種氨基酸很少或根本不產(chǎn)生。腫瘤細(xì)胞通過增加精氨酸的攝取和抑制其消耗來積累高水平的精氨酸，”主要作者Dirk Mossmann博士說。“此外，我們發(fā)現(xiàn)高水平的精氨酸是腫瘤發(fā)展所必需的，獨立于氨基酸在蛋白質(zhì)合成中的作用。這就引出了一個問題，精氨酸是如何導(dǎo)致致瘤性的?”
精氨酸在腫瘤生長中的作用高濃度的精氨酸與特定因子結(jié)合，觸發(fā)代謝重編程，通過調(diào)節(jié)代謝基因的表達促進腫瘤生長。結(jié)果，腫瘤細(xì)胞恢復(fù)到未分化的胚胎細(xì)胞狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，它們可以無限分裂。有趣的是，腫瘤細(xì)胞也以另一種方式受益于增加精氨酸的攝取。“我們的免疫細(xì)胞依賴精氨酸來正常運作，因此，在腫瘤環(huán)境中消耗精氨酸有助于腫瘤細(xì)胞逃離免疫系統(tǒng)。”
對肝癌診斷和治療的啟示這些發(fā)現(xiàn)對癌癥治療意味著什么?科學(xué)家們建議以特定的精氨酸結(jié)合因子為目標(biāo)，而不是消耗精氨酸。
“當(dāng)用抗癌藥物胰島素治療肝臟腫瘤時，我們誘導(dǎo)該因子的降解，從而防止代謝重編程，通過這種途徑，人們可以避免減少整體精氨酸水平的不必要的副作用，比如傷害需要精氨酸才能正常工作的免疫細(xì)胞。”此外，代謝變化，如精氨酸水平升高，可能作為早期檢測癌癥的生物標(biāo)志物，這對成功的癌癥治療和患者的生存至關(guān)重要。
來源于：生物通
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2023-10-12
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