一项新的研究表明，一种主要影响儿童和年轻人的致命肝癌会改变其细胞代谢，以便茁壮成长，这为探索新的治疗靶点打开了大门。
纤维板层癌对常规治疗无效，仅占所有肝癌的1-2%，但没有标准的护理，并且在发现时通常已经转移，使患者平均寿命约为一年。
虽然许多癌症更喜欢葡萄糖来促进它们的生存，但有些癌症对其他营养物质也有依赖。根据这项研究，纤维板层癌依赖谷氨酰胺来产生能量，并且似乎也非常强调丝氨酸的利用。
“这种癌症似乎在代谢糖方面存在缺陷，实际上它似乎非常热衷于氨基酸，这与普通公众对癌症的典型看法不同。”该研究的主要作者、霍华德休斯医学研究所吉列姆研究员、资深作者Praveen Sethupathy实验室的博士候选人唐纳德·朗(Donald Long Jr.)说。Praveen Sethupathy是生理基因组学教授，也是兽医学院生物医学科学系主任。
8月28日发表在《细胞报告医学》杂志上的论文《蛋白质代谢组学和患者肿瘤切片实验指出纤维板层癌中线粒体重组的氨基酸中心性》。
Sethupathy说:“我们的研究结果指出了癌症的特定特征，这些特征代表了治疗的脆弱性，对于测试特定的药物组合可能非常有用。”
在这项研究中，研究人员利用蛋白质组学(确定癌细胞中蛋白质的光谱)和代谢组学(代谢物的光谱)鉴定了8000多种蛋白质和135种代谢物。他们从纤维层状癌症基金会生物银行获得了冷冻的患者组织样本，并根据组学数据开发了一个预测模型，该数据是与瑞典卡罗林斯卡学院副教授卢卡斯·奥尔合作产生的。
与Fred Hutchinson癌症中心的副教授Taranjit Gujral合作，通过直接从患者身上提取新鲜肿瘤组织切片进行功能研究，实验验证了该模型的几个关键方面。
在正常情况下，糖酵解途径会分解葡萄糖，形成一种叫做丙酮酸的代谢物，然后进入线粒体(细胞的动力源)，用来产生ATP，这是一种储存化学能的小分子，用于为细胞的生化反应提供动力。
“我们从蛋白质组学和代谢组学数据的分析，以及纤维板层癌细胞模型的其他实验中发现，这一途径受到了损害，”Long说。
研究人员随后确定了一种肝脏特异性蛋白质，称为丝氨酸脱水酶，是蛋白质组学数据集中第10位上调的蛋白质。这种酶能将氨基酸丝氨酸转化为丙酮酸。然后丙酮酸沿着通常的路径进入线粒体产生ATP。
在使用新鲜患者癌症组织切片的测试中，研究人员抑制了丝氨酸脱水酶，发现癌症组织的存活率大大降低。一种阻断丙酮酸进入线粒体的药物也显著影响了纤维板层癌组织的存活。
研究人员还预测了丙酮酸的另一种用途，其代谢物也用于脯氨酸的生产。脯氨酸是一种非必需氨基酸，它是胶原蛋白的组成部分，胶原蛋白是结缔组织的主要组成部分。
纤维板层癌的特征之一是其肿瘤中有胶原纤维带贯穿。
“看起来，潜在地，线粒体正在被重新连接以产生大量的脯氨酸，可能是为了整合到促进肿瘤生长的胶原基质中，”Long说。
合著者还包括Sethupathy实验室的Rosanna Ma和Adam Francisco;Nathaniel Vacanti，助理教授，Joeva Barrow，助理教授，博士生蔡佩寅，均来自人类生态学院营养科学部;以及来自加州大学洛杉矶分校、约翰霍普金斯大学医学院和罗格斯大学的研究人员。
更多信息:Donald Long等人，蛋白质代谢组学和患者肿瘤切片实验指出纤维板层癌中重组线粒体的氨基酸中心性，Cell Reports Medicine(2024)。期刊信息:康奈尔大学提供的细胞报告医学引文:致命的肝癌重新连接细胞代谢生长，研究发现(2024,8月28日)从https://medicalxpress.com/news/2024-08-deadly-liver-cancer-rewires-cell.html检索2024年8月28日。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
