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科学家发现肿瘤发生新机制

发布时间:2019-10-12 22:14:54

记者日前从中国科学技术大学获悉,该校生命科学学院吴缅教授与美国宾夕法尼亚大学医学院杨小鲁教授合作,在癌症代谢机制研究中取得一项新的突破性发现,即证实p73蛋白激活了癌细胞中的磷酸戊糖途径,支持了肿瘤细胞的增殖。

该成果为肿瘤代谢研究找到了新的机理,并为肿瘤治疗提供了新的思路。6月30日,国际著名学术期刊《自然-细胞生物学》以长文形式在线发表了这项研究成果。

p73是p53家族蛋白成员之一,通常被人们视为是一种潜在的肿瘤抑制因子。然而p73在人类肿瘤细胞中很少发生缺失或突变,反而呈现出很高量的表达。p73在肿瘤细胞中的高表达是否是有利于肿瘤细胞的生长?这成为长期困惑科学界的一个问题。

吴缅和杨小鲁课题组经过多年合作研究发现,p73是通过一条葡萄糖代谢旁路即磷酸戊糖途径,在肿瘤的发生发展中发挥了重要作用。他们通过实验证明,高量表达的p73使葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)这一关键酶的活性大大增强,从而激活了在正常细胞中较少被使用的代谢旁路,即磷酸戊糖途径,细胞中大量的葡萄糖通过这一旁路被消耗。这一代谢途径无法产生细胞生长必需的能量,而是产生大量戊糖与强还原剂NAPDH,前者用于合成核苷酸,后者则会参与脂肪酸合成和清除一种对肿瘤细胞有抑制作用的氧化物(ROS),从而满足肿瘤细胞无限、旺盛的生长。

正常情况下,细胞在有氧、无氧情况下分别进行有氧代谢和糖酵解;而肿瘤细胞无论在有氧或无氧情况下,都通过糖酵解进行代谢,大量消耗葡萄糖而无法高效产能。这是德国诺贝尔奖得主奥托·瓦博格上世纪20年代提出的“瓦博格效应”,上述研究部分解释了该效应的发生机理。

吴缅介绍说,这项研究成果表明,通过准确选择药物作用的靶位并干预磷酸戊糖途径,有望在肿瘤治疗中实现新的突破。

该成果论文的共同第一作者为来自吴缅实验室的博士生杜文静和江鹏,他们目前在美国宾夕法尼亚大学医学院杨小鲁教授实验室从事博士后研究。

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