控制葡萄糖代谢的蛋白质也是一种肿瘤抑制因子
一种已知的调节细胞如何处理葡萄糖的蛋白质似乎也是一种肿瘤抑制因子,这增加了针对细胞代谢的治疗可能有助于抑制肿瘤生长的潜力。他们的报告发表在12月7日的《细胞在美国,一个多机构研究小组发现,缺乏SIRT6酶的细胞会迅速癌变。SIRT6酶控制细胞如何处理葡萄糖。他们还发现,在缺乏SIRT6的情况下,不受控制的糖酵解(正常糖代谢的一个阶段)可能会导致肿瘤形成,而抑制糖酵解可以阻止肿瘤形成。
“我们的研究提供了确凿的证据,表明SIRT6可能起着一种免疫抑制作用肿瘤抑制基因通过调节癌细胞的糖酵解代谢,”马萨诸塞州总医院(MGH)癌症中心的Raul Mostoslavsky医学博士说,他是该报告的高级作者。“重要的是,我们的研究结果表明,在低SIRT6水平驱动的肿瘤中,可能抑制糖酵解的药物(目前是生物技术公司的热门研究课题)可能具有治疗效果。”
假设细胞处理葡萄糖的方式发生了改变肿瘤形成在20世纪20年代由德国研究人员奥托·沃伯格首次提出,他后来因在细胞呼吸方面的发现而获得诺贝尔奖。他注意到葡萄糖代谢通常是一个两步过程,包括细胞浆中的糖酵解,然后细胞呼吸在线粒体中,癌细胞的糖酵解率高达200倍。Warburg认为葡萄糖处理过程中的这种转变是癌症的主要原因,这一观点并不成立,因为后续研究支持致癌基因突变的作用,而致癌基因突变可以刺激癌症肿瘤生长如果过度表达,和肿瘤抑制,保持细胞增殖在控制之下。但最近的研究表明细胞的新陈代谢可能是通过哪个环节激活的致癌基因或者失活的肿瘤抑制因子刺激癌症形成。
Mostoslavsky领导的一项2010年的研究发现,SIRT6的缺失——sirtuins家族中的一种蛋白质,调节许多重要的生物途径——似乎“打开开关”,从正常的葡萄糖加工到糖酵解的过量癌症细胞.目前的研究旨在研究SIRT6对葡萄糖代谢的控制是否也能抑制肿瘤的形成。研究小组首次证明,从缺乏SIRT6的胚胎小鼠中培养的皮肤细胞在注射到成年小鼠后迅速增殖并迅速形成肿瘤。他们也证实了糖酵解在缺乏SIRT6的细胞和肿瘤细胞中发现,通过SIRT6缺乏形成肿瘤似乎不涉及癌基因激活。
对患者肿瘤样本的分析发现,SIRT6在许多肿瘤中表达降低,尤其是在结直肠癌和胰腺肿瘤中。即使在那些肿瘤看起来更具有侵袭性的患者中,较高水平的SIRT6表达也可能延缓或防止了复发。在小鼠模型中,研究人员发现,肠道SIRT6表达的缺乏使息肉的形成增加了三倍,其中许多变成了侵袭性肿瘤。即使在没有SIRT6的情况下,用糖酵解抑制剂治疗动物也能显著减少肿瘤的形成。
“我们的研究结果表明,至少在某些癌症中,抑制糖酵解代谢可以提供一种强有力的替代方法来阻止癌症生长,可能与当前的抗肿瘤疗法协同作用,”哈佛医学院医学助理教授Mostoslavsky说。“癌症代谢只是最近才成为肿瘤发生的一个标志,而且这一领域正在迅速扩大。以目前的研究速度和一些基本发现进入转化研究的速度,在不久的将来,针对癌症代谢的药物可能会提供给患者。”