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近年來，科學家們通過大量研究發(fā)現(xiàn)，靶向作用癌細胞的代謝過程或有望尋找到治療癌癥的新方法，本文中，小編就對相關重要研究進行整理，分享給大家！
【1】Nature：重大發(fā)現(xiàn)！發(fā)現(xiàn)促進癌癥存活的新代謝開關
doi：10.1038/nature17393
在一項新的研究中，來自美國德州大學西南醫(yī)學中心兒童醫(yī)學中心研究所(CRI)的研究人員鑒定出一種新的代謝途徑，這種途徑在對正常細胞是致命性的條件下協(xié)助癌細胞生長繁殖。相關研究結果于2016年4月6日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Reductive carboxylation supports redox homeostasis during anchorage-independent growth”。
論文通信作者、德州大學西南醫(yī)學中心兒科遺傳學與代謝部門主任Ralph DeBerardinis博士說，“人們長期認為如果我們能夠靶向腫瘤特異性的代謝途徑，那么就有可能開發(fā)出一種有效地治療癌癥的方法。這項研究發(fā)現(xiàn)兩種非常不同的代謝過程以細胞適應與癌癥惡化相關性應激所特別需要的方式相關聯(lián)起來。”
這項研究揭示出癌細胞利用兩種已知的代謝途徑---戊糖磷酸途徑（PPP）和克雷布斯循環(huán)（Krebs cycle， 也稱作檸檬酸循環(huán)）---的替代途徑抵抗毒性分子。這些毒性分子是通過氧化應激殺死細胞的活性氧（ROS）。
【2】Leukemia：如何利用促進癌細胞生長轉移的代謝過程抑制癌細胞？
doi：10.1038/leu.2017.4
癌細胞的代謝狀態(tài)會產生控制細胞增殖的信號。德國生物學家、諾獎得主Otto H. Warburg在1920s就發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞可以從根本上改變其代謝狀態(tài)，這個過程叫做Warburg效應，這個效應一直沒被重視，直到zui近的腫瘤研究才發(fā)現(xiàn)這個效應對惡性腫瘤的形成至關重要。Richard Moriggl及其同事在Leukemia上發(fā)表文章表示：促癌因子STAT5可以整合促進致癌轉化的代謝信號。因此這些來自路德維希玻爾茲曼癌癥研究所的研究人員也許發(fā)現(xiàn)了一個治療癌癥的新靶標。
STAT5控制血細胞的成熟及分化。它在血細胞發(fā)展過程中被酪氨酸磷酸化激活，可以隨意控制一些基因的開關。正常細胞中STAT5的活化是很短暫的，但是依賴STAT5的癌細胞則會通過長期磷酸化產生持續(xù)的STAT5激活信號，這會導致STAT5控制的基因表達發(fā)生改變，從而導致細胞不受控制的分裂，zui終導致依賴STAT5的白血病。
【3】Nature子刊：“餓死”癌細胞又有新招！從氨基酸代謝入手
doi：10.1038/nm.4464
早前，探索君曾報道過一種廉價感冒藥被證實有望“餓死”癌細胞。如今Nature Medicine雜志上又提供了一種通過阻斷營養(yǎng)而消滅癌細胞的“妙招”：科學家們發(fā)現(xiàn)一種新型的化合物，能夠切斷腫瘤氨基酸代謝通路，從而抑制腫瘤生長。
“不同于正常的健康細胞，腫瘤細胞需要特別的代謝需求。” 研究團隊負責人、文章通訊作者Charles Manning認為，“這些額外需求讓科學家們有機會借助化學、放射學、分子成像等形式發(fā)現(xiàn)潛在的癌癥診療手段。”
他帶領團隊找到了一種新型的小分子化合物，能夠阻止癌細胞吸收必須的營養(yǎng)物質——谷氨酰胺（Glutamine），從而抑制腫瘤的生長。
【4】Nat Med重磅！靶向氨基酸代謝，讓癌細胞餓到不能自理！
doi：10.1038/nm.4464
來自范德華大學醫(yī)學中心（VUMC）的研究人員表明一種可以抑制谷氨酰胺攝取的小分子抑制劑可以使腫瘤細胞饑餓并阻止其生長。
他們的突破性發(fā)現(xiàn)于近日發(fā)表在Nature Medicine上，為開發(fā)靶向癌細胞代謝的顛覆性療法奠定了基礎。
“癌細胞呈現(xiàn)出*的代謝特性，使得我們可以從生物學上區(qū)分它們，”研究通訊作者、范德華分子探針中心的Charles Manning博士說道。“腫瘤細胞*的代謝特點給我們帶來了很多使用化學、放射化學和分子影像開發(fā)新型診斷和治療方法的機會。”
谷氨酰胺是細胞多種功能*的必需氨基酸，包括生物合成、細胞信號和保護免受氧化應激傷害等。由于癌細胞比正常細胞分裂更快，因此它們需要更多的谷氨酰胺。
一個叫做ASCT2的蛋白石是將谷氨酰胺運輸?shù)桨┘毎麅鹊闹饕\輸體。ASCT2水平升高與多種癌癥預后較差有關系。而沉默癌細胞的ASCT2可以產生顯著的抗癌效應。
【5】Cell子刊：利用癌細胞特異性的代謝攻擊癌癥
doi：10.1016/j.celrep.2016.09.045
癌細胞有它們自己*的增殖方式，涉及一種精明的在幾乎所有癌癥類型中但不在正常的細胞中觀察到的代謝重編程。如今，在一項新的研究中，來自美國羅徹斯特大學醫(yī)學中心的研究人員查明了這種現(xiàn)象背后的一種關鍵機制，從而有可能導致人們開發(fā)出新的治療機會。相關研究結果發(fā)表在2016年10月11日那期Cell Reports期刊上，論文標題為“Addiction to Coupling of the Warburg Effect with Glutamine Catabolism in Cancer Cells”。
研究人員證實導致癌癥的突變如何控制和改變癌細胞進行生物合成和復制的方式。這一發(fā)現(xiàn)是羅徹斯特大學醫(yī)學中心生物化學與生物物理學系副教授Joshua Munger博士實驗室和生物醫(yī)學遺傳學系主任Hucky Land博士實驗室密切合作的結果。
Munger說，“體內的每個組織或細胞類型具有不同的代謝需求，但是當細胞發(fā)生癌變時，它們的代謝以非常不同于正常細胞的方式發(fā)生改變。能夠鑒定出這些差異是開發(fā)治療靶標的關鍵。”
【6】Nature：重大發(fā)現(xiàn)！發(fā)現(xiàn)促進癌癥存活的新代謝開關
doi：10.1038/nature17393
在一項新的研究中，來自美國德州大學西南醫(yī)學中心兒童醫(yī)學中心研究所(CRI)的研究人員鑒定出一種新的代謝途徑，這種途徑在對正常細胞是致命性的條件下協(xié)助癌細胞生長繁殖。相關研究結果于2016年4月6日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Reductive carboxylation supports redox homeostasis during anchorage-independent growth”。
論文通信作者、德州大學西南醫(yī)學中心兒科遺傳學與代謝部門主任Ralph DeBerardinis博士說，“人們長期認為如果我們能夠靶向腫瘤特異性的代謝途徑，那么就有可能開發(fā)出一種有效地治療癌癥的方法。這項研究發(fā)現(xiàn)兩種非常不同的代謝過程以細胞適應與癌癥惡化相關性應激所特別需要的方式相關聯(lián)起來。”
這項研究揭示出癌細胞利用兩種已知的代謝途徑---戊糖磷酸途徑（PPP）和克雷布斯循環(huán)（Krebs cycle， 也稱作檸檬酸循環(huán)）---的替代途徑抵抗毒性分子。這些毒性分子是通過氧化應激殺死細胞的活性氧（ROS）。
【7】Cancer Dis：靶向癌細胞代謝途徑 用老藥物實現(xiàn)特異性治療
doi：10.1158/2159-8290.CD-16-0612
來自美國西奈山伊坎醫(yī)學院的研究人員發(fā)現(xiàn)一種治療類風濕性關節(jié)炎的藥物可以阻斷攜帶某種致癌突變的腫瘤內的一條代謝途徑，該研究為侵襲性癌癥治療提供了新的可能。相關研究結果發(fā)表在學術期刊Cancer Discovery上。
研究人員發(fā)現(xiàn)PTEN基因的某個突變會導致腫瘤的一條代謝途徑發(fā)生改變，導致進入該途徑的谷氨酰胺增加，加速DNA合成，引起細胞發(fā)生生長失控發(fā)生腫瘤。而得到FDA批準的類風濕性關節(jié)炎治療藥物leflunomide能夠阻斷該途徑中的一種酶，損傷通過該途徑合成的DNA，從而殺死攜帶這種PTEN突變的癌細胞，同時健康細胞不受損傷。
研究人員還將人類乳腺癌細胞移植到小鼠體內來檢測leflunomide的作用效果。Leflunomide能夠顯著抑制小鼠體內的乳腺腫瘤生長。
【8】Nat Cell Biol：我國科學家利用癌癥自己的代謝機制開發(fā)出一種新的腫瘤靶向系統(tǒng)
doi：10.1038/nchembio.2297
在一項新的研究中，來自中國蘇州大學、中國科技大學、中科院長春應用化學研究所和美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的研究人員利用癌細胞自己的代謝機制，發(fā)現(xiàn)一種新的腫瘤靶向方法：利用小分子糖標記和靶向仍未充分了解的癌癥。這可能為治療對常規(guī)的靶向抗體不作出反應的癌癥（如三陰性乳腺癌）打開大門。相關研究結果于2017年2月13日在線發(fā)表在Nature Chemical Biology期刊上，論文標題為“Selective in vivo metabolic cell-labeling-mediated cancer targeting”。
靶向癌癥療法依賴于癌細胞表面上的特異性標志物?？茖W家們能夠設計抗體來尋找這些標志物和運送治療試劑或顯像劑。然而，一些癌癥不適合利用這種療法加以治療，這是因為它們缺乏可供靶向的表面標志物。
Cheng教授說，“比如，我們想要靶向三陰性乳腺癌。這是一種致命性的乳腺癌，具有較低的存活率。迄今為止，我們沒有任何針對這種癌癥的靶向療法，這是因為在它的表面上沒有我們在正常情形下能夠靶向的受體。我們的問題是，我們能夠構建一種人工受體嗎？”
【9】Cell Stem Cell：脂質代謝是癌干細胞的潛在致命弱點
doi：10.1016/j.stem.2016.11.004
在一項新的研究中，來自美國普渡大學、西北大學和印第安納大學的研究人員發(fā)現(xiàn)一種代謝特征對啟動腫瘤形成的“癌干細胞”的正常運轉是至關重要的。他們也證實如何干擾卵巢癌中的這種代謝機制，從而抑制腫瘤生長。相關研究結果于2016年12月29日在線發(fā)表在Cell Stem Cell期刊上，論文標題為“Lipid Desaturation Is a Metabolic Marker and Therapeutic Target of Ovarian Cancer Stem Cells”。
論文共同通信作者、普渡大學韋爾登生物醫(yī)學工程學院Ji-Xin Cheng教授說，“這些癌干細胞抵抗常規(guī)的療法，而且導致化療之后的腫瘤復發(fā)和遠距離腫瘤轉移產生。理解它們的*特征和弱點將能夠開發(fā)出靶向療法，從而實現(xiàn)克服腫瘤復發(fā)和轉移的*目標。”
這項新的研究著重關注利用抑制執(zhí)行一種被稱作脂質分子“去飽和作用”的代謝過程所需的酶的活性來靶向癌干細胞。
【10】PLoS Comput Biol：科學家開發(fā)計算模型分析癌細胞代謝 為阻止癌癥轉移提供靶點
doi：10.1371/journal.pcbi.1004924
近日，來自冰島大學的研究人員構建了一種計算模型，通過分析乳腺上皮細胞的代謝特點以及信號通路研究癌癥轉移，該研究或將有助于開發(fā)具有細胞特異性的抗癌干預措施。相關研究結果發(fā)表在學術期刊Plos Computational Biology上。
由于大部分乳腺癌都起源于乳腺上皮細胞，因此為了深入挖掘乳腺癌轉移的機制，科學家們構建了一種數(shù)學模型，分析乳腺上皮細胞的代謝特點。這種模型專門用于研究上皮間充質轉化過程，該過程是癌癥發(fā)展和轉移過程中一個重要事件。
在上皮間充質轉化過程中，一些信號通路的改變會影響代謝過程，其中一個關鍵通路變化就是在哺乳動物細胞中負責調節(jié)生長，存活，增殖和分化的EGFR信號途徑發(fā)生的變化。EGFR信號經常影響腫瘤細胞的代謝速率，控制癌癥進展，因此該信號途徑發(fā)生紊亂是腫瘤轉移的一個標志。（生物谷）
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