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Cell Metab:研究发现了许多癌症的致命弱点

来源:本站原创 2019-09-13 09:03

2019年9月13日讯 /生物谷BIOON /——路德维希癌症研究中心(Ludwig Institute for Cancer Research)的一项研究发现,由一种名为MYC的常见癌症基因驱动的肿瘤具有一种新的弱点。研究发现,这类癌症高度依赖于细胞制造脂肪和其他脂类的机制。

该研究由路德维希癌症研究所科学主任Chi Van Dan)、斯坦福大学(Stanford University)研究员Dean Felsher和Richard Zare领导,此外,该研究还表明癌细胞更倾向于制造脂质,而不是将其作为营养物质输入体内,这可能会被用于开发治疗多种恶性肿瘤的新疗法。这篇论文于近日发表在《Cell Metabolism》杂志上。

图片来源:Cell Metabolism

Dang解释说:"不生长的细胞从血液中吸收营养,并制造一些它们需要的其他代谢分子。但如果你是一个快速复制的癌细胞,你需要大量的细胞组分来维持增殖。"

Dang的实验室之前发现MYC在癌症中的失调会改变细胞的新陈代谢,并详细说明了这种基因表达的主调控器是如何加速细胞分子构建模块的产生的,包括蛋白质和DNA的成分。但是,还不清楚致癌的MYC究竟是如何改变基因表达来驱动脂质合成的。脂质是细胞的重要组成部分:它们构成细胞膜,在蛋白质功能、代谢反应和分子信号传导中发挥重要作用。

在正常细胞中,一种名为SREBP1的膜结合蛋白监控脂质生成。当SREBP1感觉到细胞膜中的胆固醇水平较低时,它就会进入细胞核,激活参与脂质合成的基因的表达。

博士后研究员Arvin gouw以前在Dang的实验室,现在在Felsher的实验室,他和同事们发现MYC蛋白促进了SREBP1的表达。Dang解释说:"MYC所做的就是让SREBP处于超速状态,然后SREBP跳到参与脂质合成的基因上。但我们也发现,MYC随后与SREBP1基因结合,两者协同推动脂质合成达到更高水平。"研究人员表明,MYC控制着几乎所有脂质合成阶段所需的基因表达,从前体分子的生成到大型复杂脂质的最后修饰。

为了进一步研究这一现象,博士后研究人员Katy Margulis和同事们使用DESI-MSI (Zare实验室开发的一种分析完整组织中代谢物的技术)来绘制致癌MYC如何改变肿瘤的脂质含量。这些研究表明,在MYC驱动的癌细胞中,一种名为甘油磷酸甘油酯的脂质特别丰富。研究人员甚至发现了一种与此类肿瘤相关的脂质特征,可以用作诊断标记。

Felsher'实验室对老鼠进行的研究显示,这种肿瘤高度依赖于脂肪酸的合成。抑制这一过程的早期步骤导致了诱导肿瘤和植入小鼠的MYC驱动的人类肿瘤的消退。这些数据与脂质特征和致癌MYC激活基因的鉴定一起,为开发治疗多种癌症的新药提供了具体的信息。

Dang说:"这项研究需要非常多样化的专业知识。把这些不同的技术结合在一起,让我们对一些我们以前没有好的想法的东西有了深刻的理解,这说明了跨学科合作的力量。"

这一发现尤其值得注意,因为MYC是人类癌症中第三大扩增基因。研究人员表示,即使是主要由其他致癌基因驱动的肿瘤,如果间接激活MYC,也对脂肪酸生成抑制敏感。

Dang现在感兴趣的是弄清楚癌细胞是如何感知哪些脂质需要合成的,以及这些信息是如何形成MYC激活脂质合成的。

这项研究由路德维希癌症研究中心、美国国立卫生研究院和斯坦福分子分析与设计中心资助。(生物谷Bioon.com)

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