编辑:癌症的标志:“重编程”的细胞新陈代谢

越来越多的证据表明,细胞代谢变化代表了大多数人类癌症和肿瘤的关键标志。的一个主要正常细胞和癌细胞之间的差异与他们的生长和增殖率要求海拔在细胞的新陈代谢。癌细胞进行一些重要的特定代谢重编程等有氧糖酵解增加,pH放松管制,提高水平的活性氧(ROS)和脂质代谢失调(Neagu et al。;斯坦et al。)。研究这些细胞放松管制可能导致治疗靶点的识别。这个特殊问题,提出的八个文章,显示代谢重编程的作用在癌症的发展和恶化,以及潜在的癌组织中的代谢划分的重要性。此外,值得注意的发现早期癌症诊断和新的药物靶点在广泛领域的癌症新陈代谢也提出如下所述。

重新编程的细胞代谢

脂肪酸体内平衡中扮演关键角色的开发和进展癌症。酶的表达参与脂肪酸和甾醇代谢主要是由甾醇regulatory-element结合蛋白(如磷脂)。在三个,如蛋白质,SREBP1a最强的转录因子,其表达仅限于快速增殖细胞,包括癌症细胞。如正在迅速退化的Fbw7泛素连接酶依赖ubiquitin-proteasome系统。因此,Fbw7损失函数稳定SREBP1a突变在癌症细胞,进一步增强,如目标基因的表达,促进脂质生物合成快速增殖的癌细胞。有趣的是,SREBP1失活的癌细胞变弱扩散通过AKT通路的抑制和损耗的胆固醇(Bengoechea-Alonso et al。)。

脂肪酸代谢的改变也观察到在胶质母细胞瘤的情况下癌症,其中主要与硬脂酰辅酶a desaturase的增强表达和/或脂肪酸desaturase 2。破坏他们的活动分解脂肪酸在癌细胞内稳态从而使棕榈酸酯与抗癌剂temozolomide加强积累。这破坏了增加temozolomide疗效和诱导死亡在胶质母细胞瘤细胞倾向于饱和脂肪酸的积累,如棕榈酸酯(Parik et al。)。

回补途径由丙酮酸羧化酶的改变依赖的癌细胞转移到其他路径,可以有针对性的抑制增殖和迁移,伴随着凋亡诱导。为了证明这一点,CRISPRCas9技术用于生成丙酮酸羧化酶(PC KO)结肠癌细胞系。电脑的过度与分期有关,转移和糟糕的结直肠癌患者的生存。PC KO HT-29细胞显示生长缺陷表型与凋亡诱导和抑制脂肪生成的关键酶,如乙酰辅酶a carboxylase-1和脂肪酸合成酶。此外,PC KO HT-29细胞变得更敏感的细胞毒性药物,如5 -氟尿嘧啶和谷氨酰胺酶抑制剂,cb - 839 (Ngamkham et al。)。

代谢划分和相声

代谢重编程也报道的卵巢癌患者。这是表明癌细胞得到满足的能源需求高糖酵解(乳酸)和柠檬酸循环中间体(苹果酸、反丁烯二酸)。这些是伴随着谷胱甘肽的积累和多不饱和脂肪酸(亚油酸)和损耗的饱和脂肪酸(棕榈酸),帮助克服癌症组织中氧化应激。水平的丙氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、亮氨酸和脯氨酸减少血浆和尿液样本相比恶性卵巢组织。此外,等离子体显示高浓度的硬脂酸等脂肪酸EPA,和花生四烯酸,柠檬酸循环中间体(琥珀酸、柠檬酸、苹果酸)更集中在尿液(钟等。)。

进行的一项研究aerodigestive束(ADT)癌症透露癌组织中的代谢划分的发生。一个upregulation氧化磷酸化的标志,如monocarboxylate转运体1和移位酶外观察线粒体膜20的癌的细胞。另一方面,癌症相关的成纤维细胞(保护)显示upregulation monocarboxylate运输车4以上的差别(MCT4)和对这些异柠檬酸脱氢酶3。CAF MCT4相关的基因损耗减少癌的细胞的增殖和生存养分和能量损耗。因此,可以得出结论,MCT4 upregulation的战乱国家导致ADT侵略性癌症(Domingpo-Vidal et al。)。

癌症诊断

一个非侵入性的方法,提出了在早期诊断肺癌。在这个试点研究,诊断过程基于重要癌症生物标记物的检测痰和呼吸冷凝的早期非小细胞肺癌患者手术切除前后(SR)提出。提高水平的葡萄糖,磷酸腺苷,N1, N12——diacetylspermine post-SR报告的痰样本。这些生物标记也可以用于进一步的探索新的治疗方案有更好的效率(艾哈迈德et al。)。

新的药物靶点

癌细胞增殖是足够聪明来满足其营养和能量的需求通过不同机制如代谢可塑性或表观遗传改造。因此,metabolic-epigenetic轴最近成为一个有趣的命题为癌症的预后和治疗提供有效的解决方案。癌症细胞的表观遗传改造被认为是引起烟酰胺N-methyltransferase (NNMT)酶控制DNA甲基化模式和核小体定相。实验观测证实NNMT超表达的癌组织以及癌症患者的体液包括血清、尿液和唾液。NNMT击倒可以逆转癌症恶化通过控制metabolic-epigenetic改造,因此,NNMT提出作为一个潜在的候选人发展诊断试剂和有效的化疗药物(李等人。)。

NADH:泛醌氧化还原酶亚基C1 (NDUFC1)是一个潜在的目标提出新型抗癌药物治疗对肝细胞癌(HCC)。这是首次报道,NDUFC1的肝细胞癌是一个独立的危险因素。增强表达NDUFC1在肝癌细胞与不良预后呈正相关的疾病和降低总体存活率。它促进肿瘤进展通过抑制线粒体complex-I和ROS通过上调。调制的癌症相关通路viz. p53 / PI3K / Akt / mTOR。一个在体外研究在肝癌细胞株NDUFC1基因敲除的差别显示了对这些NDUFC1抑制肝癌细胞的迁移和入侵(汉等。)。

总之,代谢途径,调控基因和酶的治疗目标是禁用癌细胞增殖和肿瘤进展。最新一期描述了几个通路和分子可能会提供一个治疗的优势。

作者的贡献

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