《自然》:给癌细胞“上户口” 科学家们找到了抗癌新思路

人类对癌症的认知总是呈螺旋式上升。过去,我们简单地认为癌症是根据它的位置来分类的。肺癌长在肺部,胃癌长在胃部。在这种简单粗暴的认知下,医生往往对同一个地方的癌症采取一刀切的治疗方案。

随着人类基因组测序的完成,我们在精准医学方面取得了长足的进步。现在我们知道,即使是同一部位的癌症,其背后也可能有不同的致癌突变。因此,我们需要使用不同的靶向药物进行治疗。同样,许多发生在不同地方的癌症背后可能有相同的基因变异。在这种情况下,& ldquo广谱& rdquo抗癌药物可以同时用于治疗各种癌症。

昨天,发表在顶级学术期刊《自然》上的一项研究加深了我们对癌症的理解& mdash& mdash不同疾病的癌细胞可能有不同的代谢途径。阻断这些代谢途径将有希望使我们能够治疗这些癌症。

本研究由加州大学圣地亚哥分校的Paul S. Mischel教授牵头,任冰教授和Vineet Bafna教授参与合作。在这项研究中,科学家们将注意力转向了一种叫做NAD的小分子,它在氧化还原反应中起着关键作用,是细胞代谢不可或缺的。在哺乳动物细胞中,NAD合成有三种代谢途径,但不同细胞选择特定途径的机制尚未得到很好的阐明。

▲本研究的通讯作者保罗·s·米舍尔教授(图片来源:保罗·s·米舍尔教授实验室,官网)。

为了研究癌细胞会选择哪种NAD合成途径,研究团队进行了大规模的分析。他们分析了7000多个肿瘤样本和2600多个正常组织样本,涉及19种组织。然后,他们应用数学建模,并在细胞实验和小鼠实验中验证了这一假设,以总结具体规律,探索癌细胞选择NAD合成途径的秘密,寻找潜在的治疗方案。

没有人认为癌细胞在这个生死攸关的问题上变得懒惰了& hellip& hellip

▲正常细胞中不同的NAD合成途径(来源:参考文献[1])。

在正常细胞中,一种叫做NAPRT的酶是NAD合成的关键。研究人员发现,如果在一种正常组织中NAPRT的表达水平很高,来自这种组织的癌细胞就会大量表达这种酶。这使得这些癌细胞几乎完全依赖这种合成途径产生NAD。分析表明,这种现象存在于前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌和胃肠癌中。

相反,如果在某一正常组织中NAPRT的表达不高,则来源于这类组织的癌细胞将依赖其他NAD合成途径生存。

是什么概念?简单来说,普通细胞可以选择三种NAD合成途径中的一种来使用,并且& ldquo懒惰& rdquo一些癌细胞会盯着一条路径。如果你给癌细胞在帐户上& rdquo找到它们的来源并抑制癌细胞中这种NAD合成途径可以杀死癌细胞。理论上,因为可以选择其他途径,对普通细胞的潜在影响将是有限的。

▲这种治疗思路已经在细胞实验和小鼠实验中得到验证(来源:参考文献[1])。

为了验证这一想法,研究人员使用了一种抑制剂来抑制特定的NAD合成途径。细胞实验表明,它确实可以减少NAD的合成,抑制癌细胞系的生长。然而,这些抑制剂对不使用这种途径的正常细胞的影响几乎可以忽略不计。

在小鼠卵巢癌模型中,这种治疗思路的可行性也得到了证实。在接受治疗的小鼠中,肿瘤中的NAD水平降低,肿瘤生长受到抑制。

& ldquo;在我们的工作中,我们发现了不同肿瘤类型肿瘤细胞特有的NAD代谢途径,并对其进行了靶向。这为未来具有特异性、选择性、不影响正常组织、潜力巨大的癌症治疗方法奠定了基础。& rdquo这项研究的通讯记者米舍尔教授评论道。

我们祝贺所有参与这项研究的科学家做出这一重要发现,也期待小鼠研究的成果能够在人类患者身上得到重复,早日为患者带来全新的治疗方案!

参考文献:

[1] Sudhir Chowdhry等人,(2019年),癌症中的NAD代谢依赖性是由基因扩增和增强子重塑形成的,自然,https://doi.org/10.1038/s41586-019-1150-2

[2]暴露癌症& # 39;的代谢成瘾,检索2019年4月24日,从https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-04/uoc-ecm042219.php

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