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纽约冷泉港实验室(CSHL)发现3种阻抑蛋白影响肿瘤细胞代谢 瓦伯格效应有望逆转
作者:刘海英 | 2010/1/29 13:31:21 | 浏览:1528 | 评论:0

  美国纽约冷泉港实验室(CSHL)称,该实验室研究人员在肿瘤细胞中发现3种阻抑蛋白,可影响丙酮酸激酶的两个亚型的剪接,从而改变细胞代谢机制。该发现有助于科学家理解并克服困扰医学界长达80年的难题——“瓦伯格效应”,并将有助于找到一种抑制肿瘤细胞代谢和肿瘤生长的新方法。相关研究成果刊发在最近的《美国国家科学院院刊》网络版上。

  20世纪30年代,德国生物化学家奥托·瓦伯格发现,肿瘤和正常成体组织存在着代谢差异,它们通过糖酵解产能,并产生大量的副产品——乳酸。这种代谢性质使得肿瘤细胞的耗糖速度远大于正常细胞。这种肿瘤细胞对糖酵解通路产能依赖增强的现象,称为“瓦伯格效应”,它会极快地促进细胞增生和肿瘤生长。而最近有研究表明,是一种叫做PK-M2(丙酮酸激酶M2)的蛋白促进了肿瘤细胞的这种代谢,对肿瘤的形成和生长起着至关重要的作用。

  PK-M2是丙酮酸激酶的一个亚型,而其另一个亚型PK-M1,则与M2不同,是无害的。这两种亚型都源于同一基因——PK-M基因。该基因以一种独一无二的方式进行可变剪接(即基因的mRNA前体按不同的方式剪接,产生出两种或更多种mRNA),生成M1和M2两种亚型。在肿瘤细胞中,PK-M基因的可变剪接为何会只产生危险的M2,而不产生无害的M1,则一直是个谜团。

  美国纽约冷泉港实验室阿德里安·克莱内尔教授领导的研究小组,对多种类型癌症细胞中的众多剪接因子进行了筛查,最终发现了决定着M1和M2开关的3种剪接阻抑蛋白。研究人员发现,这3种蛋白在肿瘤细胞中的含量很高,是它们抑制了M1亚型的剪接,使肿瘤细胞只产出M2。通过降低细胞中这3种蛋白的水平,可降低M2水平和乳酸生成量,恢复M1的生成,从而在很大程度上逆转“瓦伯格效应”。

  克莱内尔指出,这3种阻抑蛋白被阻断后,细胞并不会完全停止M2的生产,这表明可能还有其他的剪接因子影响着M1和M2的开关。

  目前该研究团队正在寻找其他可能的剪接因子。而这种恢复正常的代谢状态是否会阻碍肿瘤细胞的快速生长,则有待进一步研究。

  克莱内尔表示,虽然对于“瓦伯格效应”还有几个基本问题尚未解决,目前也还不十分清楚该效应的作用机制,但关于细胞代谢机制的研究或可有助于揭开这一谜题,从而发现新的分子药物标靶,开发出剪接因子抑制药物和逆转“瓦伯格效应”的药物,通过改变肿瘤细胞的代谢机制来治疗癌症。

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