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癌细胞对谷氨酰胺上瘾吗

发布时间: 2017-04-15 10:01:04 来源:中国癌症防治网

大多数癌症需要大量的谷氨酰胺用于快速生长,并且有许多研究表明,如果没有它,癌细胞就不能存活,这种现象称为“谷氨酰胺成瘾”。这可能使得阻止肿瘤的谷氨酰胺摄取成为潜在的治疗策略。来自德国柏林和维尔茨堡的研究人员的一项研究得出结论,虽然谷氨酰胺的剥夺将阻止某些肿瘤细胞的增殖,但大多数肿瘤细胞不会被杀死,从而引发了这样的治疗性干预是否会导致癌症缓解的问题。该研究今天在“EMBO杂志”上发表。

谷氨酰胺成瘾经常在经过遗传改变以过量产生c-MYC的细胞培养系统中研究,c-MYC是所有细胞中生长和增殖的中枢调节剂,在癌症中经常被去调节。在这些系统中谷氨酰胺缺乏已经显示出对细胞的致死性 - 但这也适用于天然存在的肿瘤吗?为了解决这个问题,来自柏林和维尔茨堡的研究小组仔细观察了人类结肠癌细胞系,这些细胞系天生显示出高水平的c-MYC。他们发现,当谷氨酰胺被剥夺时,这些癌细胞不会死亡,而是进入可逆的增殖停滞状态。

此外,研究人员发现,表达过量c-MYC的和天然存在的结肠癌细胞的细胞培养系统在c-MYC生产调节方面不同。在细胞培养系统中,c-MYC蛋白质总是处于高水平。相比之下,结肠癌细胞中的c-MYC水平下调谷氨酰胺剥夺。这表明c-MYC可能参与杀死剥夺谷氨酰胺的细胞。研究人员调查了c-MYC的确切作用及其如何被谷氨酰胺调控。

谷氨酰胺用于许多细胞途径,包括核苷酸的制备,DNA和RNA的构建。当谷氨酰胺低时,核苷酸水平下降。研究人员发现,这反过来又导致c-MYC水平下降。

c-MYC的关键功能是调节许多基因的转录。因此,当核苷酸水平低且c-MYC浓度下降时,转录也将被下调。该研究的主要研究者之一,柏林分子医学中心Max-Delbrück中心的Stefan Kempa表示:“我们的研究结果表明,c-MYC将转录与核苷酸可用性相结合。 “细胞具有这样的机制是有道理的,当它的构建块缺乏时甚至不会尝试产生RNA”。

然而,这种偶联不存在于外源表达c-MYC的细胞培养模型中即主要用于调查癌症中谷氨酰胺成瘾的系统类型。在这些细胞中,尽管事实上核苷酸很少,转录机制也将继续进行谷氨酰胺剥夺。这可能会导致错误,形成对细胞致死的循环。维尔茨堡大学的Martin Eilers说:“谷氨酰胺成瘾主要在细胞培养系统中进行了研究,这可能会高估谷氨酰胺缺乏症的致死率。”

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