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。