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Cancer Cell：癌細胞如何在沒有葡萄糖的條件下繼續增殖擴張？
日期：2025-01-05 09:35
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摘要：
腫瘤細胞*主要的目標就是生存，其甚至不惜破壞其所依附的有機體的健康也要達到生存的目的；為了生存腫瘤細胞會練就許多健康細胞沒有的本領，包括在葡萄糖水平極低的情況下繼續保持生長勢頭，而這或許就是常用的抗血管生成因子難以消除癌癥的主要原因，腫瘤細胞通常會通過妨礙提供常規的營養物質和葡萄糖的血管的發育來影響機體健康，如今來自西班牙國立癌癥研究中心(CNIO)的研究人員通過研究鑒別出了一種關鍵的生化機制，該機制可以使得癌細胞在沒有葡萄糖的情況下繼續生存，相關研究刊登于國際雜志Cancer Cell上。
文章...
腫瘤細胞*主要的目標就是生存，其甚至不惜破壞其所依附的有機體的健康也要達到生存的目的；為了生存腫瘤細胞會練就許多健康細胞沒有的本領，包括在葡萄糖水平極低的情況下繼續保持生長勢頭，而這或許就是常用的抗血管生成因子難以消除癌癥的主要原因，腫瘤細胞通常會通過妨礙提供常規的營養物質和葡萄糖的血管的發育來影響機體健康，如今來自西班牙國立癌癥研究中心(CNIO)的研究人員通過研究鑒別出了一種關鍵的生化機制，該機制可以使得癌細胞在沒有葡萄糖的情況下繼續生存，相關研究刊登于國際雜志Cancer Cell上。
文章中，研究者發現了一類扮演開關作用的特殊蛋白，即當葡萄糖可用時，腫瘤細胞就會利用特殊的生化路徑來生存并且繼續增殖，而當環境中沒有葡萄糖時，這種蛋白開關就會誘發一種不同的通路來完成相同的目標，這就稱之為腫瘤細胞特殊的生存模式。研究者Nabil Djouder解釋道，腫瘤細胞非常聰明，當對其生長和增殖必要的一扇門關閉時，它們總會打開另外一扇門來適應任何壓力并且不斷生長，這就是為何癌細胞會產生高度復雜的機制來學會生存以及科學家們很難對付癌癥的原因。
很長一段時間以來，科學家們非常疑惑腫瘤細胞到底是如何設法在大規模的腫瘤內部（腫瘤內部中央位置）生存的，因為腫瘤組織中心幾乎沒有任何血管提供營養物質，研究者目前迫切希望理解癌細胞對抗血管生成因子產生耐藥性的機制，抗血管生成因子是近年來常用的一種廣泛的****，其作用效力基于抑制對腫瘤提供營養物質的血管網絡，從而使得癌細胞因得不到營養物質而死亡。
不管是否為癌細胞，在細胞中都會發生任何事情， 而這基于細胞中的一系列生化反應，即通過添加特殊分子來對蛋白質進行修飾，而且這種改變還會誘導其它蛋白的改變，這就好比攜帶了多個能夠連接/斷開的開關組成的回路一樣，研究者Djouder及其同事就在文章中鑒別出了這種開關系統，其可以幫助細胞檢測環境中是否存在葡萄糖，并且幫助細胞決定它們應當遵循什么樣的生化路徑來按成*終生存的目的。
這種復雜的系統由三種蛋白組成：URI蛋白（扮演開關作用）、OGT和c-Myc；c-Myc是一種熟知的癌基因，其可以促進細胞增殖和生存，然而研究者發現c-Myc蛋白的水平對于癌細胞生存的重要性要遠遠高于營養物質的壓力。研究者指出，URI蛋白可以控制OGT的活性，而OGT可以感知并且利用葡萄糖來控制c-Myc的水平。當存在葡萄糖時，OGT會利用葡萄糖來穩定c-Myc的水平；反之，細胞則會面臨葡萄糖短缺的狀況，URI則會變成OGT的潛在抑制子，并且抑制OGT的活性，從而降低細胞對葡萄糖的消耗，*終導致c-Myc降解；在葡萄糖缺失的情況下，細胞的生存依賴于具有癌基因活性的URI蛋白。
這項研究中，研究者闡明了一種重要的葡萄糖感知機制，即URI蛋白可以扮演控制OGT和c-Myc活性的“變阻器”，其會被賦予選擇性的特性來促進癌細胞對多種代謝壓力產生耐受，并且在由環境改變引發的選擇性壓力環境中繼續生存下去。這種新型機制對于研究腫瘤形成非常關鍵，或許可以幫助研究者解釋葡萄糖缺失時癌細胞如何能夠繼續擴張。
本文研究結果對于進行實際臨床應用或許還有一段距離，比如截止到目前為止研究者還不能成功阻斷URI蛋白的活性，而且研究者還不能完全解析URI蛋白的功能，后期研究者表示他們還將通過更為深入的研究來深入剖析URI蛋白的功能以及其同癌癥生存的關系。
