美国研究发现3种阻抑蛋白影响肿瘤细胞代谢
近日,美国纽约冷泉港实验室(CSHL)的科学家们取得了突破性进展,他们在肿瘤细胞中发现了三种关键的阻抑蛋白。这些蛋白能够影响丙酮酸激酶的两个亚型的剪接,进而改变细胞代谢机制。这一发现不仅有助于解开困扰医学界长达八十年的谜团“瓦伯格效应”,而且可能为抑制肿瘤细胞代谢和肿瘤生长开辟新的途径。相关研究成果已经发表在《美国国家科学院院刊》网络版上。
在20世纪30年代,德国生物化学家奥托瓦伯格观察到肿瘤和正常成体组织之间存在明显的代谢差异。他发现,肿瘤细胞通过糖酵解产能,并产生大量的乳酸,这种代谢特性使得肿瘤细胞的耗糖速度远大于正常细胞。这种现象,被称为“瓦伯格效应”,会加速细胞增生和肿瘤生长。而的研究表明,PK-M2蛋白在促进肿瘤细胞的这种代谢中起着关键作用。
PK-M2是丙酮酸激酶的一个亚型,与其无害的兄弟亚型PK-M1不同,PK-M2对肿瘤的形成和生长具有至关重要的作用。这两种亚型都源于同一基因PK-M基因。该基因通过一种独特的方式发生可变剪接,生成了有害的M2和无害的M1两种亚型。长期以来,科学家们一直对为何在肿瘤细胞中PK-M基因的可变剪接只产生危险的M2亚型感到困惑。
美国纽约冷泉港实验室的阿德里安克莱内尔教授领导的研究团队对多种类型癌症细胞中的剪接因子进行了深入研究,最终发现了控制M1和M2开关的三种剪接阻抑蛋白。这些蛋白在肿瘤细胞中的含量极高,它们抑制了M1亚型的剪接,导致肿瘤细胞只生产有害的M2。通过降低细胞中这三种蛋白的水平,可以恢复M1的生产,从而在很大程度上逆转“瓦伯格效应”。
克莱内尔指出,尽管阻断这三种阻抑蛋白不会完全停止M2的生产,这表明可能还存在其他的剪接因子在影响M1和M2的开关。目前,该团队正在寻找其他可能的剪接因子,并进一步研究如何通过改变肿瘤细胞的代谢机制来治疗癌症。他同时表示,虽然关于“瓦伯格效应”的作用机制还有许多未解之谜,但细胞代谢机制的研究可能会为揭开这一谜题提供线索,并有望发现新的分子药物标靶,为开发剪接因子抑制药物和逆转“瓦伯格效应”的药物奠定基础。这项研究为未来的癌症治疗带来了新的希望和可能性。