北京协和医学院/解开肿瘤细胞代谢异常之谜

2011-2-16 08:43 来源: 新华社
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  肿瘤细胞依赖糖酵解进行代谢,但是什么导致了糖酵解的发生?北京协和医学院/中国医学科学院基础医学研究所的一项最新研究成果帮助解开了肿瘤异常生长代谢之谜。

  张宏冰教授率领的以博士研究生孙倩为主力的研究小组取得的这一重要研究成果,本周发表于《美国科学院院刊》。研究发现,异常激活的雷帕霉素靶蛋白通过诱导产生M2型丙酮酸激酶,从而导致肿瘤细胞发生有氧糖酵解。这一发现为治疗肿瘤提供了一种新策略。

  张宏冰介绍说,肿瘤病人多伴随有能量消耗高、体重减轻等代谢紊乱现象。上世纪20年代,德国诺贝尔奖得主奥托・瓦伯格发现肿瘤组织的代谢明显增强,肿瘤细胞主要依赖糖酵解进行代谢,其耗糖速度远大于正常细胞。这一代谢特征究竟是癌症产生的原因还是癌细胞代谢改变的结果,则是长期困扰医学界的难题。

  近年来,肿瘤代谢异常现象再次引起人们的重视,这种“瓦伯格效应”又开始成为肿瘤研究的焦点。哈佛大学科学家发现主要存在于肿瘤细胞的M2型丙酮酸激酶可促进肿瘤细胞“瓦伯格效应”的发生,并对肿瘤的形成和生长起着至关重要的作用,但是肿瘤细胞产生M2型丙酮酸激酶的诱因不甚清楚。

  张宏冰率领的团队长期从事雷帕霉素靶蛋白信号通路与肿瘤发生和治疗的研究。雷帕霉素靶蛋白作为一个细胞内承上启下的蛋白质激酶枢纽,主要通过整合生长因子和营养信号来调节细胞生长。多种原癌基因激活、抑癌基因失活突变后会导致这条信号通路的调节失控、过度活化,从而引起各种疾病,尤其是肿瘤的发生。

  他们研究发现,雷帕霉素靶蛋白功能亢进是导致肿瘤细胞发生“瓦伯格效应”的关键因素,并进一步研究明确了雷帕霉素靶蛋白是通过上调几个在肿瘤发生中起主要作用的蛋白质来促进M2型丙酮酸激酶的表达和糖酵解的发生,联合阻断雷帕霉素靶蛋白通路和糖酵解可协同抑制肿瘤的发生和进展,联合抑制这些新发现的肿瘤药物靶标可能增加抗肿瘤药物的疗效、减少副作用和降低肿瘤抗药性。