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南加州大学(USC)郑东庆等研究发现:半乳糖可以杀死癌细胞!
2020/6/29 5:03:44 | 浏览:20 | 评论:0

和体内的任何细胞一样,癌细胞也需要糖(即葡萄糖)来为细胞的增殖和生长提供燃料。特别是癌细胞代谢葡萄糖的速度比正常细胞要高得多。然而,南加州大学维特比化学工程和材料科学系的研究人员发现了一种常见癌细胞的弱点:糖缺乏灵活性。也就是说,当癌细胞接触到一种不同类型的糖-半乳糖时,细胞无法适应,将会死亡。

南加州大学(USC)郑东庆等研究发现:半乳糖可以杀死癌细胞!

该发现由化学工程和材料科学助理教授Nicholas Graham实验室的博士生郑东庆Dongqing Zheng领导,可能对癌症的新代谢疗法具有重要意义。这项研究最近发表在《细胞科学》(Journal of Cell Science)杂志上。

南加州大学(USC)郑东庆等研究发现:半乳糖可以杀死癌细胞!图片来源:Journal of Cell Science

这篇论文描述了致癌基因,即导致癌症的基因,也可以导致癌细胞对糖供应的变化变得不灵活。正常情况下,细胞通过代谢葡萄糖生长,但大多数正常细胞也可以利用半乳糖生长。然而,研究小组发现,拥有普通致癌基因AKT的细胞不能处理半乳糖,因此暴露在这种糖中就会死亡。

半乳糖在结构上与帮助癌细胞生长的葡萄糖非常相似,但有一些区别。将细胞暴露在半乳糖环境下,会迫使细胞进行更多的氧化代谢,即利用氧气将糖转化为能量,而不是糖酵解代谢,即利用葡萄糖获得能量。正常细胞可以代谢葡萄糖和半乳糖,但AKT信号通路被激活的癌细胞(通常在乳腺癌细胞中发现)则不能。

这一发现并不意味着半乳糖本身就能有效治疗AKT型癌细胞,但它确实揭示了这些细胞的一个根本缺陷,即氧化状态导致细胞死亡。

研究小组的发现还表明,虽然半乳糖引起的氧化过程确实会导致AKT型癌细胞的细胞死亡,但当细胞被赋予不同的基因突变MYC时,半乳糖并没有杀死细胞。

研究人员还发现,在半乳糖中大约15天后,一些癌细胞开始重新出现。

南加州大学(USC)郑东庆等研究发现:半乳糖可以杀死癌细胞!图片来源:Journal of Cell Science

癌症治疗的系统生物学方法与传统疗法如化疗和放疗不同,因为它针对的是癌细胞的代谢过程。它的目标是找出那些没有传统化疗副作用的药物。传统化疗也会杀死健康细胞,导致脱发等副作用。然而,在许多癌症的靶向代谢治疗中,一些复发是常见的,这些治疗在细胞部分复发之前显示出强有力的初步结果。AKT肿瘤可以通过这样的代谢治疗作为靶点,以便在初期缩小肿瘤,但这种治疗需要伴随另一种鸡尾酒药物治疗,以防止复发,防止癌细胞突变和适应。

下一步,研究小组最大的挑战是找出对AKT基因的癌细胞进行测试的组合疗法,从而产生更有效的治疗方法。组合疗法即联合放化疗、靶向治疗、免疫治疗等方法。肿瘤的免疫治疗目的是激活人体自身的免疫系统,依靠自身免疫机能杀灭癌细胞和肿瘤组织。与以往的手术、化疗、放疗和靶向治疗不同的是,免疫治疗针对的靶标不是肿瘤细胞和组织,而是人体自身的免疫系统。

参考资料:

A sugar hit to help destroy cancer cells

Dongqing Zheng et al, AKT but not MYC promotes reactive oxygen species-mediated cell death in oxidative culture, Journal of Cell Science(2020). DOI: 10.1242/jcs.239277

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