Cancer Cell揭示癌細胞的關鍵酶
日期:2013-08-06 09:42:40
來自伊利諾大學醫學院的研究人員,在一個癌癥動物模型中確定了癌細胞的一個獨特特征,他們認為可以利用這一特征作為靶點,開發出新的癌癥治療策略。
研究人員發現一種腫瘤生長必需的葡萄糖代謝酶以高濃度存在于癌細胞中,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驗室小鼠體內的癌癥生長,且沒有相關的不良影響。來自伊利諾大學醫學院的生物化學和分子遺傳學教授Nissim Hay及同事們將這一研究結果發表在8月1日的《癌細胞》(Cancer Cell)雜志上。
Hay說,靶向葡萄糖代謝進行癌癥治療,盡管避免了對身體其他部位的不良影響,但一直是一個“有問題”的策略。但他和他的同事們證實,在成體小鼠中幾乎可以完全消除葡萄糖代謝酶hexokinase-2,且不會對正常代謝功能或壽命造成影響。
Hexokinase-2豐富地存在于胚胎中,但大多數的成人細胞則缺乏該酶,在這些成人細胞中一些相關酶取代了Hexokinase-2的代謝作用。表達這一胚胎酶是細胞癌變的一個標志性改變。Hay和同事們證實,這一胚胎酶是癌細胞增殖和生長的必要條件,除去它可以阻止腫瘤生長。
研究人員開發了一種小鼠品系,在這一成體動物中他們能夠沉默或是刪除HK2基因,他們發現這些小鼠無法形成或是維持肺癌或乳腺癌,在其他方面正常且健康。
“我們在這些小鼠體內全身性地刪除了HK2基因,它們現在已經存活了超過2年。其壽命與正常小鼠相同,”Hay說。研究人員還在實驗室觀測了人類肺癌和乳腺癌細胞,發現如果他們除去所有的HK2,細胞會停止生長。
“我們認為我們刪除HK2基因的過程還并不完美,因此小鼠體內一定還存在低水平的HK2。但看起來對于利用HK2的細胞,這一治療策略已經極好,其對于這些小鼠的腫瘤產生了穩定的治療效應。”
Hay認為,該酶參與生成了癌細胞DNA的基本構件,隨著快速的分裂癌細胞需要大量的細胞元件。
“沒有HK2,癌細胞就無法為新細胞生成足夠的DNA,因此腫瘤生長就會停滯下來,”Hay說。
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