美國(guó)紐約冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道稱，該實(shí)驗(yàn)室研究人員在腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)3種阻抑蛋白，可影響丙酮酸激酶的兩個(gè)亞型的剪接，從而改變細(xì)胞代謝機(jī)制。該發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家理解并克服困擾醫(yī)學(xué)界長(zhǎng)達(dá)80年的難題——“瓦伯格效應(yīng)”，并將有助于找到一種抑制腫瘤細(xì)胞代謝和腫瘤生長(zhǎng)的新方法。相關(guān)研究成果刊發(fā)在最近的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》網(wǎng)絡(luò)版上。
20世紀(jì)30年代，德國(guó)生物化學(xué)家?jiàn)W托·瓦伯格發(fā)現(xiàn)，腫瘤和正常成體組織存在著代謝差異，它們通過(guò)糖酵解產(chǎn)能，并產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品——乳酸。這種代謝性質(zhì)使得腫瘤細(xì)胞的耗糖速度遠(yuǎn)大于正常細(xì)胞。這種腫瘤細(xì)胞對(duì)糖酵解通路產(chǎn)能依賴增強(qiáng)的現(xiàn)象，稱為“瓦伯格效應(yīng)”，它會(huì)極快地促進(jìn)細(xì)胞增生和腫瘤生長(zhǎng)。而最近有研究表明，是一種叫做PK-M2(丙酮酸激酶M2)的蛋白促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的這種代謝，對(duì)腫瘤的形成和生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。
PK-M2是丙酮酸激酶的一個(gè)亞型，而其另一個(gè)亞型PK-M1，則與M2不同，是無(wú)害的。這兩種亞型都源于同一基因——PK-M基因。該基因以一種獨(dú)一無(wú)二的方式進(jìn)行可變剪接(即基因的mRNA前體按不同的方式剪接，產(chǎn)生出兩種或更多種mRNA)，生成M1和M2兩種亞型。在腫瘤細(xì)胞中，PK-M基因的可變剪接為何會(huì)只產(chǎn)生危險(xiǎn)的M2，而不產(chǎn)生無(wú)害的M1，則一直是個(gè)謎團(tuán)。
美國(guó)紐約冷泉港實(shí)驗(yàn)室阿德里安·克萊內(nèi)爾教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，對(duì)多種類型癌癥細(xì)胞中的眾多剪接因子進(jìn)行了篩查，最終發(fā)現(xiàn)了決定著M1和M2開(kāi)關(guān)的3種剪接阻抑蛋白。研究人員發(fā)現(xiàn)，這3種蛋白在腫瘤細(xì)胞中的含量很高，是它們抑制了M1亞型的剪接，使腫瘤細(xì)胞只產(chǎn)出M2。通過(guò)降低細(xì)胞中這3種蛋白的水平，可降低M2水平和乳酸生成量，恢復(fù)M1的生成，從而在很大程度上逆轉(zhuǎn)“瓦伯格效應(yīng)”。
克萊內(nèi)爾指出，這3種阻抑蛋白被阻斷后，細(xì)胞并不會(huì)完全停止M2的生產(chǎn)，這表明可能還有其他的剪接因子影響著M1和M2的開(kāi)關(guān)。
目前該研究團(tuán)隊(duì)正在尋找其他可能的剪接因子。而這種恢復(fù)正常的代謝狀態(tài)是否會(huì)阻礙腫瘤細(xì)胞的快速生長(zhǎng)，則有待進(jìn)一步研究。
克萊內(nèi)爾表示，雖然對(duì)于“瓦伯格效應(yīng)”還有幾個(gè)基本問(wèn)題尚未解決，目前也還不十分清楚該效應(yīng)的作用機(jī)制，但關(guān)于細(xì)胞代謝機(jī)制的研究或可有助于揭開(kāi)這一謎題，從而發(fā)現(xiàn)新的分子藥物標(biāo)靶，開(kāi)發(fā)出剪接因子抑制藥物和逆轉(zhuǎn)“瓦伯格效應(yīng)”的藥物，通過(guò)改變腫瘤細(xì)胞的代謝機(jī)制來(lái)治療癌癥。(劉海英)
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