EMBO Journal 腫瘤細胞是谷氨酰胺癮君子嗎?

來源：作者：人氣：-發表時間：2017-04-18 09:46:00【大中小】

大多數癌癥都需要大量谷氨酰胺進行快速生長。大量研究表明沒有“谷氨酰胺癮”這種現象，它們便不能生存。這便帶來了這個抗癌觀點，即預防谷氨酰胺攝取可能是一種潛在的腫瘤治療策略。德國柏林和維爾茲堡的一項研究表明盡管谷氨酰胺缺乏會抑制某些腫瘤細胞的增殖，但是它們大多數都不會被殺死。人們便不禁產生疑問：是否這樣的治療性干預會導致癌癥緩解。這項研究于近日發表在The EMBO Journal雜志上。

腫瘤細胞

谷氨酰胺癮通常是在細胞培養系統中研究，這種情況會通過改變基因使細胞過表達c-MYC——所有細胞生長和增殖的重要調節物，在癌癥中，它通常會失調。這些系統中，谷氨酰胺匱乏對細胞而言是致命的，但是這種情況是否也發生在自然生長的腫瘤中？為了解決此問題，柏林和維爾茲堡的研究團隊進一步檢查結腸癌細胞，該細胞本身就高表達c-MYC。他們發現，當谷氨酰胺缺乏時，這些癌細胞并不會死亡。相反，他們會進入一個增值停滯的可逆狀態。

此外，研究人員發現過表達c-MYC的細胞培養系統以及自然發生的結腸癌細胞產生c-MYC的調控方式不同。細胞培養系統中，c-MYC蛋白質將總是處于較高水平。相反，一旦谷氨酰胺缺乏，結腸癌細胞中c-MYC水平的基因表現呈現下調趨勢。這就表明，一旦谷氨酰胺缺乏，c-MYC便可能殺死細胞。研究人員因此調查了c-MYC的精確作用及其受谷氨酰胺調控的方式。

谷氨酰胺可以應用于許多細胞通路，包括核苷酸的生成以及DNA和RNA的構建。當谷氨酰胺含量低時，核苷酸的水平就會下降。研究人員發現，這反過來也會造成c-MYC水平下降。

谷氨酰胺及其代謝產物腺苷通過3'-UTR對Myc的控制翻譯

c-MYC的一個主要功能就是調節大量基因的轉錄。因此，當核苷酸水平很低時，c-MYC濃度下降，轉錄也下調。 “我們的研究結果表明c-MYC與核苷酸有效轉錄有聯系。“ 該項研究的首席研究員之一、柏林Max-Delbrück分子醫學中心的Stephen Kempa說，“對于細胞而言，有這樣的一種機制是非常有意義的——甚至當它缺少構建模塊時，不會試圖制造RNA，。”

但是，這種關系并不在體外的高表達c-MYC的培養模型（主要用于調查癌癥中谷氨酰胺癮的系統）中存在。在這些細胞中，盡管核苷酸太少，但是一旦谷氨酰胺缺乏，轉錄機制會依舊保持運行。這也可能導致錯誤。新出現的轉錄將被搗亂，新生的轉錄物只會纏結在一起，形成對細胞致命的環狀物質。“谷氨酰胺癮主要在細胞培養系統中調查可能已經高估了谷氨酰胺缺乏的殺傷力，”和Kempa共同領導研究、來自維爾茲堡大學的Martin Eilers說。

原文來源

The 3'-UTR of MYC couples RNA polymerase II function to ribonucleotide levels.