肿瘤

Cell Rep:发现切断癌细胞供能新途径

作者:MedSci 梅斯 来源:MedSci 梅斯 日期:2017-11-08
导读

         癌细胞消耗过量的葡萄糖,关闭葡萄糖消耗一直被认为是一种合理的治疗策略。然而,没有良好的药理学靶点来阻止癌症摄取和代谢葡萄糖的能力。在Cell Reports上发表的一项新研究中,由MatthewGalbraith,PhD和JoaquinEspinosa博士领导的科罗拉多大学癌症中心研究小组的研究人员最终确定了一种限制癌症使用葡萄糖进行能量消耗的方法。 基因CDK8的过度表达与许多癌症的发展有关,

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        癌细胞消耗过量的葡萄糖,关闭葡萄糖消耗一直被认为是一种合理的治疗策略。然而,没有良好的药理学靶点来阻止癌症摄取和代谢葡萄糖的能力。在Cell Reports上发表的一项新研究中,由MatthewGalbraith,PhD和JoaquinEspinosa博士领导的科罗拉多大学癌症中心研究小组的研究人员最终确定了一种限制癌症使用葡萄糖进行能量消耗的方法。

        基因CDK8的过度表达与许多癌症的发展有关,包括结直肠癌,黑色素瘤和乳腺癌,其中它调节驱动癌细胞生长和存活的途径。虽然目前正在开发一些旨在阻断CDK8活性的药物,但目前还不清楚它们在治疗各种癌症方面的有效性。加尔布雷思和埃斯皮诺萨一直在努力更好地理解CDK8在癌症生物学中的作用,希望帮助引入基于CDK8的疗法作为癌症治疗。

        该发现是在肿瘤生长的组织条件的背景下发生的-随着癌细胞迅速繁殖,其生长经常超过血液供应,导致氧气(即缺氧)和其他营养物质(如葡萄糖)的消耗。2013年,该组织发表了一篇论文,指出CDK8对于缺氧条件下开启的许多基因的激活是重要的。在适应这些疾病的过程中,癌细胞必须通过糖酵解过程改变它们的新陈代谢来消耗更多的葡萄糖。事实上,许多癌细胞在糖酵解中都有永久性的增加,即使在充足的氧气条件下也是如此,这种现象被称为Warburg效应,早在1924年就有所描述。因此,许多癌症严重依赖于糖代谢生存。医生使用葡萄糖同位素和PET扫描确定肿瘤的确切位置及其在人体内的转移情况是正确的-在使用异常高水平的葡萄糖的情况下,有可能出现癌性生长。

        当加尔布雷思使用复杂的化学遗传学方法特异性关闭结直肠癌细胞中的CDK8活性时,他发现细胞无法激活糖酵解基因并摄取更少的葡萄糖。他在实验中证实了这一点,即阻断CDK8活性导致较低的葡萄糖使用率。

        Galbraith说:“由于CDK8在糖酵解中的这一作用,我推断CDK8活性受损的细胞应该更易于阻断糖酵解的药物。果然,用阻断CDK8和糖酵解的药物治疗癌细胞比单独使用任一种方法都更有效地减缓了它们的生长。”

        “这些都是令人兴奋的发现,Warburg效应和随之而来的葡萄糖上瘾是癌症组织的一个特征,它能区分癌细胞和大多数正常组织,因此,阻断CDK8活性的药物与阻断糖酵解的药物可能有助于癌细胞对正常细胞没有有害影响,”Espinosa说。

        原始出处:

        Matthew D. Galbraith, Zdenek Andrysik, Ahwan Pandey, et.al.CDK8 Kinase Activity Promotes Glycolysis.Cell Reports

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