p53是細胞生長中最重要的控制蛋白之一,缺乏p53的結腸癌細胞會激活特定的代謝途徑以適應腫瘤內部氧和營養的缺乏。正如德國癌癥研究中心(DKFZ)的科學家現已發現的那樣,通常用來降低膽固醇的他汀類藥物會阻止這種代謝途徑并導致癌細胞死亡。現在,研究人員打算在癌細胞和動物實驗中更詳細地研究這種潛在的治療策略。
一旦腫瘤達到一定的大小,癌細胞就會面臨一個特殊的挑戰:以無組織的方式生長,腫瘤缺乏血管,這導致腫瘤內部的氧氣和營養缺乏。 DKFZ的代謝專家Almut Schulze解釋說:“癌細胞必須完全重組其全部新陳代謝,以適應這種缺陷。”

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Schulze指出,重要的控制蛋白和腫瘤抑制因子p53在適應缺陷中起著至關重要的作用。對此,作者等人檢查了缺乏p53的結腸癌細胞,以發現p53實際上如何影響代謝適應。
為了模仿培養皿中癌性腫瘤內部的缺陷環境,研究人員讓癌細胞生長成小球體。具有完整p53的結腸癌細胞通過限制其生長而適應不足的環境。相反,球體內的缺乏p53的腫瘤細胞繼續生長,激活了稱為甲羥戊酸途徑的代謝途徑,該途徑為細胞提供了重要的細胞膜成分——膽固醇。
使用他汀類藥物(通常的降膽固醇藥)可以抑制甲羥戊酸途徑。他汀類藥物治療實際上確實在p53缺陷型微瘤內部的缺陷環境中誘導了細胞凋亡。相反,對于p53正常的腫瘤細胞來說,治療后并沒有明顯反應。
Schulze和她的研究小組還發現了p53缺乏的結腸癌細胞適應缺陷的另一種方式:活化的甲羥戊酸途徑還促進了泛醌的合成,泛醌是呼吸鏈電子運輸的重要組成部分。在養分不足的環境中,癌細胞更嚴重地依賴這種物質(也稱為輔酶Q10)來合成新的DNA。
“缺乏p53的癌細胞使用甲羥戊酸途徑來促進細胞呼吸并進入關鍵的細胞成分,從而確保其存活。從腫瘤學家的角度來看,特別令人感興趣的是,這種代謝途徑易于被他汀類藥物抑制,這使我們能夠“使用普通藥物誘導癌細胞凋亡”,Almut Schulze解釋說。 “這僅適用于在腫瘤內部普遍存在的特殊缺陷情況。 這意味著他汀類藥物應與促進這種新陳代謝壓力的藥物聯合使用,例如抑制新血管形成的藥物。”
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