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癌与糖的“亲密”

发布时间: 2017-05-31 14:27:03  

                                                                                                                                                     

    近日发表在《Nature Communications》上的一项新研究,德克萨斯大学的研究人员发现,相比于其他癌症,某种类型的癌症更加“嗜甜如命”。

    德克萨斯大学生物科学助理教授Jung-whan Kim博士说:“一直以来,科学界认为癌细胞非常依赖于糖作为能量来源,我们这次的研究发现一种特殊类型的癌症(鳞状细胞癌)依赖糖的程度更加显著。”

    Kim最初想要研究两种主要类型的非小细胞性肺癌的代谢差异,即肺腺癌(ADC)和肺鳞状细胞癌(SqCC)。大约四分之一的肺癌都是SqCC,这一类型的肺癌治疗非常困难,很难使用靶向疗法。

    该研究团队从癌症基因组图谱政府数据库中获得了数据,该数据库包含33种癌症的11000名癌症患者的数据。基于这些数据,他们发现,葡萄糖转运蛋白在SqCC中的含量比在ADC中高得多。该蛋白名为GLUT1,它将葡萄糖运输到细胞中,葡萄糖作为细胞的能量源,促进细胞的代谢作用。GLUT1对于正常的细胞功能也很重要,比如构造细胞膜。

GLUT1的葡萄糖转运蛋白(绿色)在肺鳞状细胞癌细胞中(右侧)比在肺腺癌细胞中(左侧)更多

图片来源:论文

   Kim说:“在此研究之前,人们认为这两种肺癌的代谢特征相似,但是我们发现它们是不同的。这些发现进一步说明了癌症并不是单一的一种疾病,而是具有不同特征的多种疾病。”

   GLUT1含量增加意味着SqCC需要更多的糖,研究人员通过对人类肺部组织进行研究,并分离出肺癌细胞寻找进一步的证据,同时也使用了动物模型。

   Kim说:“我们从不同的实验角度来观察这一现象,这些实验都表明GLUT1在SqCC细胞中非常活跃。相比之下肺腺癌依赖糖的程度更低。这是首个系统阐述两种肺癌代谢机制不同的研究。”

   研究人员还对GLUT1抑制剂在分离出的肺癌细胞和患有这两种肺癌的小鼠体内的作用深入研究。

   Kim说:“当我们对肺癌小鼠使用GLUT1抑制剂时,SqCC癌症减弱了,但是对ADC没影响。SqCC并没有被完全消灭,但是肿瘤的生长速度变慢了。总的来说,我们的发现表明,GLUT1可以作为新药物的潜在靶标,尤其是针对SqCC肺癌。”

   除了SqCC,该团队还发现GLUT1在其他四种鳞状细胞癌细胞中的高表达:头、颈、食道和颈椎。

   Kim说:“身体中有很多不同的器官和组织,但是鳞状细胞癌在葡萄糖摄取方面非常相似。这种癌症消耗了大量的糖,我们下一步工作就是要弄清楚背后的原因。”

   Kim团队的下一项研究将关注限制糖的饮食对动物模型肺癌进程的影响。

   Kim:“糖是饮食文化的一部分。过量摄入糖不但会导致糖尿病等疾病,而且越来越的证据表明某些癌症也与糖相关。我们需要从科学的角度知道,是否可以通过饮食变化来影响癌症的进程 。”

 

 

文章来源:《Nature Communications》

 

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