一種促使癌細胞「節食」的新方法

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通常，癌細胞生存需要消耗掉大量的葡萄糖，而葡萄糖是身體的關鍵能量來源。科學家們認為關閉癌細胞的葡萄糖消耗可以作為一種治療癌症的策略，然而卻苦於沒有找到關閉癌細胞攝取和代謝葡萄糖能力的藥物靶點。

近日發表在《Cell Reports》上的一項新研究中（點擊左下角閱讀原文），美國科羅拉多大學癌症中心Matthew Galbraith博士和Joaquin Espinosa博士領導的的一個研究團隊，發現了限制癌細胞利用葡萄糖獲取能量的方法。

基因CDK8的過度表達與很多癌症的發生有關，比如結直腸癌、黑色素瘤和乳腺癌，該基因調節驅動癌細胞生長和存活的通路。儘管很多以抑制CDK8活性為目的的藥物正在研發中，但目前還不明確這些藥物對於癌症治療的有效性。Galbraith和Espinosa一直在研究CDK8在癌症生物學中的作用，他們希望通過引入基於CDK8的療法來治療癌症。他們最近的這項研究表明，CDK8在癌細胞利用葡萄糖作為能量來源的過程中扮演著重要角色。

Matthew Galbraith博士和Joaquin Espinosa博士

這項發現的取得與腫瘤生長的組織環境背景相關，隨著癌細胞快速增殖，血液供應常常無法滿足它們的生長需求，從而導致氧氣和其他營養物質（比如葡萄糖）的不足。2013年，該團隊發表的一篇論文表明，CDK8對於很多基因在缺氧狀態下的激活非常重要。為了適應這種環境，癌細胞必須改變自身的代謝方式，通過糖酵解的過程消耗更多的葡萄糖。事實上 ，很多癌細胞的糖酵解作用會持續增加，即使在氧氣充足的情況下也會如此。這種現象被稱為Warburg效應，早在上個世紀20年代就有所描述。因此，很多癌症都嚴重依賴於葡萄糖的代謝來維持自己的生長與存活。醫生們使用葡萄糖同位素和PET掃描技術來確定腫瘤的準確位置，以及腫瘤在人體內轉移的情況，如果某個部位消耗葡萄糖的量異常高，那麼癌細胞很可能就在這裡生長。

Galbraith使用了一種複雜的化學遺傳學方法關閉結直腸癌細胞中CDK8的活性，他發現這些細胞無法激活糖酵解基因，消耗的葡萄糖也更少了。因此，他通過實驗證明抑制CDK8活性能夠減少葡萄糖的使用。

Galbraith說：「因為CDK8在糖酵解中的作用，我推測，CDK8活性被抑制的細胞應該更容易受到抑製糖酵解藥物的影響。」毫無疑問，能夠同時抑制CDK8和糖酵解的藥物延緩腫瘤生長的效果一定比單獨使用一種方法更好。

Espinosa 說：「這些發現非常令人興奮。Warburg效應以及隨之而來的葡萄糖依賴是癌變組織的特徵。這是癌細胞與正常細胞之間一個顯著的區別。因此，能夠同時抑制CDK8和糖酵解的藥物或許可以以特定的癌細胞為靶點，而不會對正常細胞造成有害影響。」

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