胸心外科

肺癌治疗新突破:如何利用氧气间接攻击癌细胞!

作者:佚名 来源: medicalxpress 日期:2017-11-23
导读

         阻断关键蛋白的作用释放氧气以破坏肺癌和乳腺癌细胞中的铁依赖性蛋白,减缓其生长并使其更易于被杀死。这是由纽约大学Langone健康中心的Perlmutter癌症中心的研究人员领导的一项研究的意义,并于11月22日在Nature上发表。

关键字:  肺癌 

        【鼓励氧气对铁的攻击可能提供杀死肺癌细胞的新途径】阻断关键蛋白的作用释放氧气以破坏肺癌和乳腺癌细胞中的铁依赖性蛋白,减缓其生长并使其更易于被杀死。这是由纽约大学Langone健康中心的Perlmutter癌症中心的研究人员领导的一项研究的意义,并于11月22日在Nature上发表。

        人类细胞含有48种已知依赖铁和硫复合物起作用的蛋白质。如果正常的细胞在肺部这样的高氧环境中生存的话,这些铁硫簇在遇到氧气时就会被拆除,如果肺癌细胞以异常的速度生长的话,这些铁硫簇也必须不断更换。

        目前的研究表明,肺腺癌细胞通过产生更多的称为NFS1的蛋白质来抵制这种氧气威胁,该蛋白质从氨基酸半胱氨酸收获硫以制造铁硫簇。研究人员还发现,已经扩散到肺部的乳腺癌细胞在抵达高氧环境时拨出NFS1产物,而保留在乳房中的细胞则没有。

        主要研究作者,纽约大学病理学系助理教授Richard Possemato博士说:“我们的数据支持NFS1为癌细胞提供抗氧的中心保护的想法,我们希望能找到办法将其消除。

        在一个遗传研究中,研究小组用一种短发夹RNA关闭了2,752个与细胞代谢有关的基因,包括铁和硫的生化。他们发现许多在高含氧量条件下存活所必需的基因在低氧条件下并不重要。

        引人注目的是,NFS1基因是存在于肺中升高的氧气水平的最重要的生存因素,但是在皮肤下的细胞所遇到的氧气水平并不是很低。当研究人员在老鼠的皮肤下注射有或没有NFS1的癌细胞时,在低氧环境下,他们生长得同样好。但同样的细胞未能在肺部形成肿瘤。与小鼠中的这些发现相一致,人类数据集的分析显示,肺腺癌细胞中的NFS1水平高于附近的正常肺组织。

        阻止肺癌生长的两种新方法

        作者说,NFS1可能对肺癌细胞的存活至关重要。研究人员发现,如果NFS1活性不足以跟上由氧介导的铁硫团簇的破坏,那么癌细胞可能会耗尽重要蛋白质的关键构件,并停止繁殖。

        或者,铁硫簇的数量可以用作铁水平的传感器。作者说,当集群陷得太低时,单元格“认为”它们缺乏铁,从存储它的分子中释放更多。在培养癌细胞的研究中,Perlmutter癌症中心研究小组发现,这种“游离”铁的积累导致活性氧(ROS)的产生,损伤细胞膜并引发一种称为铁浓化的细胞死亡。作者指出,未来的工作将需要证实活体动物的这种影响。

        Possemato说:“我们的研究表明,未来的抗肿瘤治疗能够阻止癌细胞对ROS的抗氧化保护作用,可以与阻断NFS1的药物联合使用,通过铁介导的毒性促进癌细胞死亡,即使在低氧的肿瘤中也是如此。

        作为下一步,研究小组正在筛选实验化合物,阻断NFS1为铁硫簇生产提供能力。

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