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重新布线代谢减缓癌症生长

LIsten to an interview with lead author Jared Rutter, Ph.D., on The Scope Radio.

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(盐湖城)——癌症是一项正在进行的不受欢迎的实验. As the disease advances, tumor cells accumulate mutations, 最终到达那些让它们具有不受控制地生长和传播的潜在力量的地方. 区分癌症的驱动因素和良性突变为开发靶向癌症治疗大发娱乐提供了机会.

犹他大学领导的一项研究报告称,癌症会选择一种名为线粒体丙酮酸载体(MPC)的蛋白质复合物。, 在结肠癌细胞中重新引入MPC会损害癌症的一些特性, including growth. 这项研究于10月9日在网上公布. 30 in Molecular Cell, 这意味着代谢过程中关键步骤的变化——细胞燃料的利用方式——是结肠癌的重要驱动因素,在许多其他癌症环境中也可能是重要的.

巨蟹座似乎会尽其所能摆脱MPC, 碳水化合物一种参与碳水化合物代谢的蛋白质, shows the study led by Jared Rutter, Ph.D.生物化学教授迪·格伦和艾达·W. 史密斯是犹他大学癌症研究教授. At least 18 types of cancers – colon, brain, breast, 其中肝脏的MPC明显少于正常的成年细胞. 有些癌症只是删除了包含MPC基因之一的基因组区域, 其他人则找到不同的方法来抑制MPC的表达. In fact, 一项对患者活组织检查的调查显示,MPC越少, the more aggressive the cancer becomes.

“MPC的缺失似乎是癌症侵袭性和患者存活率的生物标志物," said Rutter, 也是犹他大学糖尿病和代谢中心的联合主任, 她是亨茨曼癌症研究所细胞生长和分化核控制项目的联合负责人. “这是大发娱乐发现MPC可能很重要的第一个线索."

Even more striking, 拉特的研究小组将MPC重新引入结肠癌细胞系, 将它们定义为癌变的特性, reverted. 在一定条件下,细胞分裂频率降低,干细胞标记物表达减少, 早期的步骤通常是确定形成肿瘤和扩散的可能性. Further, 这些工程细胞注射到小鼠体内后,其形成肿瘤的能力显著受损. 含有MPC细胞的肿瘤只有不含MPC蛋白复合物的细胞的肿瘤大小的四分之一.

大发娱乐认为这些结果表明,消除MPC是癌症发展的早期和重要的一步," said John Schell, 他是克里斯托弗·奥尔森的共同第一作者, both M.D.-Ph.D. students at the University of Utah. “发现干细胞之间的联系可能是大发娱乐最激动人心的部分, 大发娱乐将进一步了解MPC的缺失是如何改变细胞行为的."

The role of MPC in the normal cell, 以及失去MPC对癌细胞的影响, 这是近一个世纪前首次提出的观察. 诺贝尔奖得主、生物化学家奥托·沃伯格指出,癌细胞改变了它们的新陈代谢, 这种机制后来被证明是支持不受控制的生长和增殖的关键机制. 代谢产物丙酮酸的处理方式是这些代谢变化的关键. In normal adult cells, pyruvate enters the mitochondria, the cell's powerhouse, and fuels energy production. In cancer, 丙酮酸从线粒体转移到另一种代谢途径,产生细胞构建物质.

长期以来,科学家们一直怀疑在癌症中看到的所谓的Warburg效应取决于丙酮酸进入线粒体的控制. 但直到两年前才有办法直接测试这个想法, when Rutter's group, 与人类遗传学教授合作 Carl Thummel, Ph.D.发现MPC是丙酮酸通往线粒体的通道. The current report in Molecular Cell 癌细胞通过抑制MPC来关闭这扇门, 通过实验重新打开大门,重新引入MPC不仅抑制了癌症的生长, 但也将丙酮酸重定向到正常细胞的代谢途径. In other words, MPC counteracts the Warburg effect.

拉特说:“这是有道理的,因为MPC是新陈代谢的一个关键点。. "Our work, 和其他实验室的数据一起, 大多数癌细胞完全依赖于这种被称为“沃伯格效应”的不寻常的新陈代谢."

了解沃伯格效应近年来一直是一个非常感兴趣的领域,因为这些发现有可能转化为新的癌症治疗方法. “大发娱乐认为这些信息可以用来设计对癌细胞具有特异性毒性的疗法," said Rutter.

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这项研究是由美国国立卫生研究院和诺拉·埃克尔斯·特德韦尔基金会资助的

"线粒体丙酮酸载体在Warburg效应和结肠癌生长抑制中的作用" appears online in Molecular Cell on October 30.

Rutter, Schell, 和奥尔森一起研究的还有合著者艾米·霍金斯, Jonathan Van Vranken, and Espen Earl of University of Utah School of Medicine; Lei Jiang, Robert Egnatchik, and Ralph DeBerardinis of UT Southwestern Medical Center; and Jianxin Xie of Cell Signaling Technology, Inc.