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癌與糖的“親密”

時間: 2017-05-31 14:18 來源:

    近日發表在《Nature Communications》上的一項新研究,德克薩斯大學的研究人員發現,相比于其他癌癥,某種類型的癌癥更加“嗜甜如命”。

    德克薩斯大學生物科學助理教授Jung-whan Kim博士說:“一直以來,科學界認為癌細胞非常依賴于糖作為能量來源,我們這次的研究發現一種特殊類型的癌癥(鱗狀細胞癌)依賴糖的程度更加顯著。”

    Kim最初想要研究兩種主要類型的非小細胞性肺癌的代謝差異,即肺腺癌(ADC)和肺鱗狀細胞癌(SqCC)。大約四分之一的肺癌都是SqCC,這一類型的肺癌治療非常困難,很難使用靶向療法。

    該研究團隊從癌癥基因組圖譜政府數據庫中獲得了數據,該數據庫包含33種癌癥的11000名癌癥患者的數據。基于這些數據,他們發現,葡萄糖轉運蛋白在SqCC中的含量比在ADC中高得多。該蛋白名為GLUT1,它將葡萄糖運輸到細胞中,葡萄糖作為細胞的能量源,促進細胞的代謝作用。GLUT1對于正常的細胞功能也很重要,比如構造細胞膜。

GLUT1的葡萄糖轉運蛋白(綠色)在肺鱗狀細胞癌細胞中(右側)比在肺腺癌細胞中(左側)更多

圖片來源:論文

   Kim說:“在此研究之前,人們認為這兩種肺癌的代謝特征相似,但是我們發現它們是不同的。這些發現進一步說明了癌癥并不是單一的一種疾病,而是具有不同特征的多種疾病。”

   GLUT1含量增加意味著SqCC需要更多的糖,研究人員通過對人類肺部組織進行研究,并分離出肺癌細胞尋找進一步的證據,同時也使用了動物模型。

   Kim說:“我們從不同的實驗角度來觀察這一現象,這些實驗都表明GLUT1在SqCC細胞中非常活躍。相比之下肺腺癌依賴糖的程度更低。這是首個系統闡述兩種肺癌代謝機制不同的研究。”

   研究人員還對GLUT1抑制劑在分離出的肺癌細胞和患有這兩種肺癌的小鼠體內的作用深入研究。

   Kim說:“當我們對肺癌小鼠使用GLUT1抑制劑時,SqCC癌癥減弱了,但是對ADC沒影響。SqCC并沒有被完全消滅,但是腫瘤的生長速度變慢了。總的來說,我們的發現表明,GLUT1可以作為新藥物的潛在靶標,尤其是針對SqCC肺癌。”

   除了SqCC,該團隊還發現GLUT1在其他四種鱗狀細胞癌細胞中的高表達:頭、頸、食道和頸椎。

   Kim說:“身體中有很多不同的器官和組織,但是鱗狀細胞癌在葡萄糖攝取方面非常相似。這種癌癥消耗了大量的糖,我們下一步工作就是要弄清楚背后的原因。”

   Kim團隊的下一項研究將關注限制糖的飲食對動物模型肺癌進程的影響。

   Kim:“糖是飲食文化的一部分。過量攝入糖不但會導致糖尿病等疾病,而且越來越的證據表明某些癌癥也與糖相關。我們需要從科學的角度知道,是否可以通過飲食變化來影響癌癥的進程 。”



文章來源:《Nature Communications》

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