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Nature Cell Biology:谁为癌症转移做下能量大餐?

2014/10/04 来源:生物通
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导读
癌细胞顽强的转移能力是导致癌症相关死亡的主要原因,因此理解它们成功迁移的机制有可能挽救患者的生命。来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心的科学家们发现,迁移到其他位点的癌细胞与“不爱出门”、继续在原发肿瘤部位增殖的癌细胞相比于具有不同的能量需求。


想要了解癌细胞发生转移的原因?不妨想一想斯巴达人(Sparta)。为了让他们充分地做好准备适应到远方作战的需求,这些古希腊的武士被喂给的是一种特殊的饮食。而转移癌细胞有可能也做了相同的事情。一项新研究揭示出了在原发肿瘤部位继续生长的癌细胞与迁移到其他器官的癌细胞之间从前未知的差异。

癌细胞顽强的转移能力是导致癌症相关死亡的主要原因,因此理解它们成功迁移的机制有可能挽救患者的生命。

来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心的科学家们发现,迁移到其他位点的癌细胞与“不爱出门”、继续在原发肿瘤部位增殖的癌细胞相比于具有不同的能量需求。这项研究的结果发布在9月21日的《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology)杂志上。

其原因可能在于PGC-1α蛋白。PGC-1α是一种转录辅激活因子,在细胞代谢调控中起至关重要的作用。PGC-1α似乎在癌细胞能够获得独特的能源,允许它们在体内迁移扩散癌症的过程中发挥了作用。

论文的主要作者、MD安德森癌症中心癌症助理教授Valerie LeBleu博士说:“一些新的治疗策略开始将焦点放在癌细胞代谢独特的弱点上。确定侵袭性癌细胞的代谢需求有可能具有治疗价值。我们发现,在转移至其他癌症部位的过程中侵袭性癌细胞依赖于线粒体。”

癌细胞利用了PGC-1α来促进新的线粒体增长——这些细胞的“发电厂”生成了细胞用来生长的能量“货币”ATP。在细胞转向其他部位的旅途中,转移细胞还依赖于PGC-1α介导氧化磷酸化提高了ATP。如果线粒体是厨房,那PGC-1α就是大厨,ATP是主菜,而氧化磷酸化是关键配料。称作为线粒体呼吸作用的整个过程使得某些癌细胞能够利用所需的能量通过肿瘤、正常组织和血管在不利的旅程中存活下来,进入到新器官中。

换句话说,一些癌细胞被编程在家中就餐,而另一些癌细胞则吃的是一种特殊的饮食,使得它们能够迁移到其他部位。如果有一种治疗方法能够阻止迁移细胞提早把午餐打包,它有可能能够阻止它们的旅程。抑制PGC-1α似乎可以做到这一点。

癌症生物学教授Raghu Kalluri博士说:“最危险的癌细胞是那些能够有效移动并找到新家的癌细胞。这项研究揭示了侵袭性癌细胞中PGC-1α表达与乳腺癌患者远端转移灶形成之间的强关联。”
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