科學網—揭示腫瘤細胞胺基酸代謝異常新機制

2020-12-04 科學網

 

本報訊（記者楊保國）近日，中國科學技術大學生命科學學院張華鳳課題組、高平課題組與中山大學腫瘤防治中心宋立兵課題組以及中科院武漢物數所唐慧儒課題組等合作發現，在營養匱乏條件下，癌基因cMyc誘發的絲氨酸生物合成途徑的激活對於癌症的發生發展起著至關重要的作用，該研究成果近日發表在《細胞研究》。

癌基因cMyc是一種惡性腫瘤的標誌性蛋白，可以調節人類10%~15%與細胞周期、發育、凋亡、代謝相關的基因。絲氨酸是哺乳動物體內的非必需胺基酸，在神經系統以及免疫系統中發揮著重要作用，但cMyc與其關係以及在腫瘤發生發展過程中的作用並不十分清楚。

張華鳳等課題組的科研人員通過將腫瘤細胞培養過程中的糖或穀氨醯胺這兩種腫瘤細胞生長所必需的重要能源物質去除，讓腫瘤細胞「挨餓」，發現這些營養壓力條件可以激活絲氨酸合成途徑。分子水平研究發現，營養壓力條件下這種代謝的轉換，即絲氨酸合成途徑的激活，是由癌基因cMyc誘發的。進一步在代謝水平及通過核磁共振等技術手段檢測表明，cMyc及其調控的磷酸絲氨酸磷酸化酶——這一絲氨酸代謝的限速酶，可以通過調控氧化還原平衡、細胞周期以及核苷酸的合成來支持腫瘤細胞在營養匱乏條件下的存活。

最後，研究人員通過小鼠體內注入腫瘤細胞成瘤實驗及肝癌臨床樣本分析證明，磷酸絲氨酸磷酸化酶的高表達與腫瘤的發生發展有著密切的正相關性，暗示cMyc激活的絲氨酸合成途徑和磷酸絲氨酸磷酸化酶與癌症形成之間有潛在的因果關係。專家表示，這項研究不僅在分子機制水平揭示了營養壓力條件下絲氨酸合成途徑的激活與cMyc的關係，而且為臨床肝癌的診斷及治療提供了新的潛在靶點。

《中國科學報》 (2015-04-07 第4版 綜合)

相關焦點

  • 揭示腫瘤細胞胺基酸代謝異常新機制
    原標題：揭示腫瘤細胞胺基酸代謝異常新機制 近日，中國科學技術大學生命科學學院張華鳳課題組、高平課題組與中山大學腫瘤防治中心宋立兵課題組以及中科院武漢物數所唐慧儒課題組等合作發現，在營養匱乏條件下，癌基因cMyc誘發的絲氨酸生物合成途徑的激活對於癌症的發生發展起著至關重要的作用，該研究成果近日發表在《細胞研究》。
  • 【中國新聞網】中國科研人員揭示腫瘤代謝新機制
    【中國新聞網】中國科研人員揭示腫瘤代謝新機制 2015-04-03 中國新聞網 楊保國 吳蘭 】 語音播報 　　記者4月3日從中科大獲悉，科研人員發現在營養匱乏條件下，腫瘤代謝異常的新機制
  • 胺基酸代謝改變對腫瘤抑制作用的調控機制
    他們通過體外對非貼壁腫瘤細胞胺基酸代謝過程和鞘酯類的生物合成的研究以及體內對HCT116異種移植小鼠進行膳食胺基酸幹預，揭開了絲氨酸缺乏抑制腫瘤是由於絲氨酸棕櫚醯轉移酶(SPT)的混雜性和脫氧鞘脂(deoxysphingolipids)的異常產生導致的。
  • 腫瘤治療之:靶向胺基酸代謝
    大量基礎及臨床試驗研究表明,靶向腫瘤依賴性胺基酸的代謝,發展新型藥物,可有效抑制腫瘤的生長。本文就為大家介紹靶向胺基酸代謝治療腫瘤的幾種途徑。其中ASS1、ASL或OTC的異常會影響細胞內精氨酸的儲存。在腫瘤中常見ASS1缺乏,導致腫瘤細胞獲取血清中的精氨酸。因此,血清中精氨酸的快速消耗可作為癌症治療的新策略。精氨酸脫亞胺酶(ADI)和Arg1等可以分別通過將精氨酸轉化為瓜氨酸和鳥氨酸來耗盡血清中的精氨酸,產生抗腫瘤活性。ADI和Arg1介導的抗腫瘤機制包括:誘導細胞周期停滯、細胞凋亡、自噬和抑制血管生成。
  • 上海生科院揭示線粒體心磷脂調控肝癌細胞凋亡的新機制
    上海生科院揭示線粒體心磷脂調控肝癌細胞凋亡的新機制 來源：上海生命科學研究院   發布者：左麗媛   日期：2016-11-17   今日/總瀏覽：1/2831
  • 腫瘤代謝,這些最新研究值得你關注
    在近一個世紀前，科學家們發現了腫瘤代謝改變的特徵，過去的十幾年中腫瘤代謝研究成為令人矚目的新領域。這篇文章對近期腫瘤代謝研究做了總結，希望能對大家有所幫助。 研究揭示揭示腫瘤氨代謝異常的分子機制及功能 研究者發現，腫瘤抑制因子p53調控著腫瘤細胞內介導氨代謝的尿素循環。
  • 華東師大揭示KRAS突變肺腺癌代謝特徵—新聞—科學網
    華東師大生命科學學院教授劉明耀團隊揭示了SLC7A11/穀胱甘肽代謝軸在KRAS突變肺腺癌生長中的重要作用和分子機制，以及小分子藥物幹預該代謝軸可以有效減緩
  • 線粒體心磷脂調控肝癌細胞凋亡新機制獲揭示—新聞—科學網
    本報訊（記者黃辛）中科院上海生科院營養所尹慧勇研究組發現線粒體特有的磷脂—心磷脂調節肝細胞癌（HCC）凋亡的新機制。
  • 科學家揭示線粒體翻譯因子調控腫瘤細胞能量代謝的新機制
    6月3日，國際學術期刊《癌症研究》（Cancer Research）發表了中國科學院生物物理研究所秦燕課題組與楊福愉課題組的合作研究成果：Human Elongation Factor 4 Regulates Cancer Bioenergetics by Acting as a Mitochondrial Translation Switch，揭示了線粒體翻譯因子調控
  • BBAMCR:張雲等揭示腫瘤細胞分子病理新機制
    目前研究表明PAR1信號通路激活的失調與慢性炎症以及腫瘤的發生和腫瘤轉移密切相關，其在腫瘤細胞的高表達和持續激活是導致腫瘤生長和轉移的重要原因之一。抑素蛋白(prohibitin)在脊椎動物中高度保守，具有調控細胞增殖和凋亡以及線粒體功能等作用。
  • Cell Met|NAD+代謝調節腫瘤免疫逃避等新機制
    、衰老、細胞死亡、DNA修復和基因表達在內的各種生物學過程中起著至關重要的作用【3】。最近研究發現NAD+與腫瘤發生密切相關，NAD+會促進衰老細胞分泌促炎因子，刺激腫瘤細胞生長【4】。然而，NAD+代謝在免疫檢查點調節和免疫逃避中的作用尚不清楚。
  • 科學家揭示線粒體自我功能修復新機制—新聞—科學網
    中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員劉興國課題組與武漢大學、中山大學、廣州醫科大學等多個研究組合作揭示線粒體自我功能修復的全新機制。
  • 研究揭示CD8+T細胞代謝與腫瘤免疫機制
    研究揭示CD8+T細胞代謝與腫瘤免疫機制 作者：小柯機器人 發布時間：2019/8/7 16:00:38 上海交通大學醫學院鄒強/劉俊嶺/蘇冰課題組，發現了醯基甘油激酶（AGK）可維持CD8
  • 自噬與腫瘤幹細胞代謝調控的交互作用
    另外，一些研究表明自噬在腫瘤微環境中發揮關鍵作用。例如，腫瘤相關成纖維細胞（CAF）通過與腫瘤細胞結合而誘導自噬，這導致CAF的胺基酸產生增加，而後以旁分泌的方式提供給腫瘤細胞以維持其生長。影響腫瘤代謝調節的兩個重要因素是它們的微環境和與脈管系統的距離。首先，惡性細胞（CSC和非CSC）具有非凡的能力，可用鄰近細胞提供的補充代謝活性營養來促進其代謝，從而增強腫瘤細胞的存活和增殖能力。
  • 雷群英:代謝異質性—腫瘤發生發展的幕後之手
    這是源自瓦博格先生發現的現象：腫瘤細胞即便在正常氧的情況下也是優先地使用糖酵解。經過近百年的研究，廣義的瓦博格效應已不局限於糖代謝的異常，而是涵蓋了多種代謝的異常，因此腫瘤的核心特徵是代謝重編程。大流行病學數據表明， 肥胖等代謝異常與腫瘤的發生發展高度相關。
  • 腫瘤中的免疫細胞代謝
    03 胺基酸與抗腫瘤T細胞反應 像癌細胞一樣，高度增殖的免疫細胞（例如活化的T細胞）也依賴於胺基酸代謝來支持蛋白質和核苷酸的合成。活化的T細胞還可以快速代謝精氨酸，外源性精氨酸的補充可以改善T細胞的適應性並增加中央Tmem細胞的生成。絲氨酸，色氨酸和半胱氨酸也是T細胞反應的重要營養成分，因此是抗腫瘤免疫反應的重要介質。色氨酸是必需胺基酸，在TME中是決定T細胞反應強度和有效性的重要因素。與正常培養基相比，在不含色氨酸的培養基中，人類T細胞的增殖和活化受到了強烈抑制。
  • 最新研究揭示腫瘤微環境中腫瘤細胞與免疫細胞相互調節機制
    新華社武漢12月9日電（記者李偉）腫瘤被認為是異常發育的複雜類器官。華中科技大學科研團隊的一項最新研究，揭示了腫瘤微環境中腫瘤細胞與免疫細胞相互調節機制，國際權威期刊《臨床研究雜誌》近日在線發表了這一最新研究成果。
  • 浙大團隊發現腫瘤細胞特異性脂質合成代謝機制,成果登《自然》
    在人類與腫瘤的較量中，科研人員總試圖從正常細胞與腫瘤細胞的代謝差異中，找尋腫瘤細胞快速增殖的秘密，進而通過靶向治療遏制腫瘤生長。在正常的細胞中，脂質合成的「工廠」採取高效的「按需生產」原則：即只有細胞感受到脂質濃度不足時，工廠才「開工」；一旦脂質濃度恢復正常，工廠便「停產」。然而，在腫瘤細胞中，脂質合成的「工廠」始終加班加點的「生產」：即使細胞內脂質濃度是正常的，脂質代謝仍處於高度活躍，並促進腫瘤的快速增殖。因此，研究腫瘤細胞有別於正常細胞脂質代謝的分子機制，成為腫瘤研究領域當前的核心問題之一。
  • 中國科大等發現肝臟腫瘤逃脫自然殺傷細胞免疫監視新機制
    自然殺傷細胞（Natural killer cells， NK cells）是一種效應性淋巴細胞，在人體抗腫瘤過程中發揮重要作用，但是，仍然有一些腫瘤細胞能夠逃避機體NK細胞的攻擊，逐步發生發展，侵襲轉移，嚴重危害人體健康，其機理有待進一步探討。
  • ...課題組在《自然》發表文章報導腫瘤氨代謝異常的分子機制及功能
    生命學院江鵬課題組在《自然》發表文章報導腫瘤氨代謝異常的分子機制及功能清華新聞網3月8日電 美國東部時間3月6日，清華大學生命學院江鵬課題組在《自然》（Nature）雜誌上發表了題為《p53通過尿素循環調控氨代謝進而控制腫瘤細胞多胺合成》（p53 regulation of ammonia metabolism through