EMBO Journal 腫瘤細(xì)胞是谷氨酰胺癮君子嗎?

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2017-04-18 09:46:00【大中小】

大多數(shù)癌癥都需要大量谷氨酰胺進(jìn)行快速生長(zhǎng)。大量研究表明沒(méi)有“谷氨酰胺癮”這種現(xiàn)象，它們便不能生存。這便帶來(lái)了這個(gè)抗癌觀點(diǎn)，即預(yù)防谷氨酰胺攝取可能是一種潛在的腫瘤治療策略。德國(guó)柏林和維爾茲堡的一項(xiàng)研究表明盡管谷氨酰胺缺乏會(huì)抑制某些腫瘤細(xì)胞的增殖，但是它們大多數(shù)都不會(huì)被殺死。人們便不禁產(chǎn)生疑問(wèn)：是否這樣的治療性干預(yù)會(huì)導(dǎo)致癌癥緩解。這項(xiàng)研究于近日發(fā)表在The EMBO Journal雜志上。

腫瘤細(xì)胞

谷氨酰胺癮通常是在細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)中研究，這種情況會(huì)通過(guò)改變基因使細(xì)胞過(guò)表達(dá)c-MYC——所有細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的重要調(diào)節(jié)物，在癌癥中，它通常會(huì)失調(diào)。這些系統(tǒng)中，谷氨酰胺匱乏對(duì)細(xì)胞而言是致命的，但是這種情況是否也發(fā)生在自然生長(zhǎng)的腫瘤中？為了解決此問(wèn)題，柏林和維爾茲堡的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步檢查結(jié)腸癌細(xì)胞，該細(xì)胞本身就高表達(dá)c-MYC。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)谷氨酰胺缺乏時(shí)，這些癌細(xì)胞并不會(huì)死亡。相反，他們會(huì)進(jìn)入一個(gè)增值停滯的可逆狀態(tài)。

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)c-MYC的細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)以及自然發(fā)生的結(jié)腸癌細(xì)胞產(chǎn)生c-MYC的調(diào)控方式不同。細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)中，c-MYC蛋白質(zhì)將總是處于較高水平。相反，一旦谷氨酰胺缺乏，結(jié)腸癌細(xì)胞中c-MYC水平的基因表現(xiàn)呈現(xiàn)下調(diào)趨勢(shì)。這就表明，一旦谷氨酰胺缺乏，c-MYC便可能殺死細(xì)胞。研究人員因此調(diào)查了c-MYC的精確作用及其受谷氨酰胺調(diào)控的方式。

谷氨酰胺可以應(yīng)用于許多細(xì)胞通路，包括核苷酸的生成以及DNA和RNA的構(gòu)建。當(dāng)谷氨酰胺含量低時(shí)，核苷酸的水平就會(huì)下降。研究人員發(fā)現(xiàn)，這反過(guò)來(lái)也會(huì)造成c-MYC水平下降。

谷氨酰胺及其代謝產(chǎn)物腺苷通過(guò)3'-UTR對(duì)Myc的控制翻譯

c-MYC的一個(gè)主要功能就是調(diào)節(jié)大量基因的轉(zhuǎn)錄。因此，當(dāng)核苷酸水平很低時(shí)，c-MYC濃度下降，轉(zhuǎn)錄也下調(diào)。 “我們的研究結(jié)果表明c-MYC與核苷酸有效轉(zhuǎn)錄有聯(lián)系。“ 該項(xiàng)研究的首席研究員之一、柏林Max-Delbrück分子醫(yī)學(xué)中心的Stephen Kempa說(shuō)，“對(duì)于細(xì)胞而言，有這樣的一種機(jī)制是非常有意義的——甚至當(dāng)它缺少構(gòu)建模塊時(shí)，不會(huì)試圖制造RNA，。”

但是，這種關(guān)系并不在體外的高表達(dá)c-MYC的培養(yǎng)模型（主要用于調(diào)查癌癥中谷氨酰胺癮的系統(tǒng)）中存在。在這些細(xì)胞中，盡管核苷酸太少，但是一旦谷氨酰胺缺乏，轉(zhuǎn)錄機(jī)制會(huì)依舊保持運(yùn)行。這也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。新出現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄將被搗亂，新生的轉(zhuǎn)錄物只會(huì)纏結(jié)在一起，形成對(duì)細(xì)胞致命的環(huán)狀物質(zhì)。“谷氨酰胺癮主要在細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)中調(diào)查可能已經(jīng)高估了谷氨酰胺缺乏的殺傷力，”和Kempa共同領(lǐng)導(dǎo)研究、來(lái)自維爾茲堡大學(xué)的Martin Eilers說(shuō)。

原文來(lái)源

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