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科学家如何“电池板短路”饿死肿瘤细胞

2018-02-23 来源:健客社区  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:这一治疗策略可能对其它血红素途径过度活化的癌症也有效。一种被称为成神经管细胞瘤的脑瘤也表现出这种过度活化。

 美国圣裘德儿童研究医院的研究人员发现,极具侵袭性的急性髓性白血病(AML)细胞的存活依赖于一种被称为血红素的小分子的生成,它被认为是一种分子“电池”。研究人员表示,这一弱点提示,新型靶向药物疗法可以通过阻止血红素合成杀死白血病细胞。这项研究由该医院药学科学系的JohnSchuetz博士领衔主导,其研究成果发表在《JCIInsight》期刊上。

 
研究背景
 
血红素最为人熟知的作用是红细胞中携带血红蛋白的成分。其实,血红素在生物电子运输中也起着重要的作用。其中就包括在细胞呼吸机制中所起的作用。Schuetz博士表示,虽然有迹象表明血红素生成受到白血病的影响,但是“在我们的研究之前,人们对血红素合成所起作用尚一无所知。”
 
线索来源
 
关于血红素作用的第一条线索来自大数据。研究人员使用了圣祖德的大型基因组数据库,搜索了高度恶性AML中MYCN癌基因驱动下异常开启的其他基因(MYCN是激活一系列其他基因的开关)。科学家们发现UROD基因在白血病中高度活化-这是一个关键发现,因为UROD是合成血红素所需分子机制的一部分。Schuetz博士表示,尤为重要的是,MYCN驱动的白血病若伴有高度活化的UROD,其致死率会大幅提高。
 
新的发现
 
实验室研究人员发现,含有过度活化MYCN的细胞会消耗更多的氧气,而且依赖血红素的产生来复制(又称为自我更新),并且引发癌变。事实上,科学家发现抑制血红素生成阻断了自我更新。一个关键的发现是,研究人员可以通过阻断血红素合成来阻断MYCN过度活化癌细胞的自我更新。
 
研究人员还发现,他们可以通过阻止一个“阀”分子,使细胞无法利用血红素的结构单元分子,从而抑制自我更新。阻断阀蛋白后使这一结构单元分子累积,对白血病细胞产生毒性作用。而且,值得注意的是,在正常细胞中阻断这一阀蛋白不会造成不良影响。
 
所以,研究人员在MYCN激活型白血病的临床前模型中,测试了敲除这一阀蛋白基因的策略。敲除该基因的模型中,疾病进展明显减慢,存活时间延长。此外,科学家还发现,可以通过抑制阀蛋白质和造成血红素结构单元累积,来治愈这些白血病。
 
研究结果给出的提示
 
Schuetz博士说:“我们的研究结果提示两种治疗AML的药物策略。一种是针对UROD,这将减少血红素生物合成。这些药物会选择性地影响白血病细胞,因为白血病细胞高度依赖于血红素。另一种策略是使用药物来抑制阀蛋白,同时给予血红素前体物质。这将导致血红素合成途径一部分的有毒分子的积累。”
 
Schuetz博士说,这一治疗策略可能对其它血红素途径过度活化的癌症也有效。一种被称为成神经管细胞瘤的脑瘤也表现出这种过度活化。
 
在进一步的研究中,研究人员将进一步阐明AML中血红素合成和作用机制。比如,他们还想知道血红素在细胞呼吸中的作用,是否是支持AML进展的唯一关键作用,因为血红素在细胞中还起着广泛的其它作用。进一步的实验还将尝试抑制血红素生成机制中的UROD,看是否也能有效地对抗AML。
 
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