氧气是人体细胞生存所必需的条件之一。但是，癌细胞是个例外，它们即便在缺氧的情况下仍可快速生长。有时，肿瘤的生长速度甚至超过了新生血管，使得某些距离血管较远的癌细胞无法得到充足的氧气供应，处于“窒息”状态。这时，癌细胞会对基因进行表达调控，关闭不必要的生物氧耗，只留下那些维持生存所必需的氧耗。而在这个过程中，缺氧诱导因子（HIF）发挥了重要作用。每当处于缺氧环境中时，癌细胞的HIF就会被激活，降低甚至关闭线粒体的耗氧，从而使得糖酵解成为癌细胞的主要产能方式。然而，对于缺氧癌细胞线粒体之外的氧耗调控，至今都没有明确的答案。
最近，研究人员从乳腺癌细胞的研究中得到相应的答案，其结果发表在Nature子刊《Nature Cell Biology》上。研究人员发现乳腺癌细胞的蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）可以在缺氧条件下关闭线粒体外的氧耗，使得癌细胞得以继续生存。 HER2阳性的乳腺癌占所有乳腺癌的20%，而PTP1B蛋白为HER2阳性乳腺癌细胞生长所必需的。当PTP1B蛋白缺失时，这类癌细胞虽然可以在正常的培养条件下生长，可一旦处在缺氧环境中便会死亡。PTP1B蛋白会引起RNF213的表达，并下调α-酮戊二酸依赖的双加氧酶（α-KGDD）的活性。而α-KGDD参与了DNA和RNA的修复过程，它能通过氧化作用去除可能导致DNA/RNA序列突变的烷基化修饰。α-KGDD也会以相同的机制对组蛋白进行去甲基化处理。α-KGDD的生理作用需要线粒体外提供相应的能量。
而RNF213蛋白是一种泛素连接酶，它的突变会引起一种名为烟雾病的罕见疾病。该病患者的大脑会出现异常的血管增生，引发动脉阻塞乃至癫痫。这种病可能间接暗示着由于血管壁细胞的异常缺氧而导致的。 在癌症研究领域中，对某些罕见病研究可能会发现一些重要的作用机制，而这些发现又有可能给癌症研究提供新的思路。因此，有必要对烟雾病的发病机制进行深入研究，并把这些研究结果反馈到癌症研究领域。
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让乳腺癌细胞“窒息”的新策略
发布时间：2016-11-14 16:36 文章来源：微信平台 Medical Research 作者：damon
氧气是人体细胞生存所必需的条件之一。但是，癌细胞是个例外，它们即便在缺氧的情况下仍可快速生长。有时，肿瘤的生长速度甚至超过了新生血管，使得某些距离血管较远的癌细胞无法得到充足的氧气供应，处于“窒息”状态。这时，癌细胞会对基因进行表达调控，关闭不必要的生物氧耗，只留下那些维持生存所必需的氧耗。而在这个过程中，缺氧诱导因子（HIF）发挥了重要作用。每当处于缺氧环境中时，癌细胞的HIF就会被激活，降低甚至关闭线粒体的耗氧，从而使得糖酵解成为癌细胞的主要产能方式。然而，对于缺氧癌细胞线粒体之外的氧耗调控，至今都没有明确的答案。
最近，研究人员从乳腺癌细胞的研究中得到相应的答案，其结果发表在Nature子刊《Nature Cell Biology》上。研究人员发现乳腺癌细胞的蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）可以在缺氧条件下关闭线粒体外的氧耗，使得癌细胞得以继续生存。
HER2阳性的乳腺癌占所有乳腺癌的20%，而PTP1B蛋白为HER2阳性乳腺癌细胞生长所必需的。当PTP1B蛋白缺失时，这类癌细胞虽然可以在正常的培养条件下生长，可一旦处在缺氧环境中便会死亡。PTP1B蛋白会引起RNF213的表达，并下调α-酮戊二酸依赖的双加氧酶（α-KGDD）的活性。而α-KGDD参与了DNA和RNA的修复过程，它能通过氧化作用去除可能导致DNA/RNA序列突变的烷基化修饰。α-KGDD也会以相同的机制对组蛋白进行去甲基化处理。α-KGDD的生理作用需要线粒体外提供相应的能量。
而RNF213蛋白是一种泛素连接酶，它的突变会引起一种名为烟雾病的罕见疾病。该病患者的大脑会出现异常的血管增生，引发动脉阻塞乃至癫痫。这种病可能间接暗示着由于血管壁细胞的异常缺氧而导致的。
在癌症研究领域中，对某些罕见病研究可能会发现一些重要的作用机制，而这些发现又有可能给癌症研究提供新的思路。因此，有必要对烟雾病的发病机制进行深入研究，并把这些研究结果反馈到癌症研究领域。