生长中的肿瘤细胞总是处于“饥饿”状态,对营养物质有着极高的需求。近日,国际顶级期刊《自然》(Nature)发表了一项来自荷兰癌症研究所(Netherlands Cancer Institute)的研究,科学家们开发了一种新方法,能够识别出哪些氨基酸是肿瘤生长所必需但供应受限的。这一发现为通过限制特定氨基酸来“饿死”肿瘤提供了新思路。
人类细胞将大部分能量用于细胞分裂和生存,但常常会耗尽一种或少数几种氨基酸,使其维持在较低水平。阐明肿瘤中受限的氨基酸,有助于开发限制肿瘤生长的特异性疗法。然而,此前很难确定哪种氨基酸最应受到限制。
研究者Reuven Agami指出:“氨基酸的脆弱性具有肿瘤特异性和患者特异性,但如今我们几乎可以在每一种肿瘤中测定受限的氨基酸。”该研究对肿瘤组织和正常组织中的RNA核糖体复合物进行了分析。核糖体是蛋白质合成的工厂,它读取RNA上的指令,并将氨基酸按正确顺序连接。研究人员对肿瘤和正常组织中的蛋白质合成了两次“快照”:第一次和第二次快照之间的差异表明,核糖体会在编码受限氨基酸的RNA指令位置积累,从而揭示哪些氨基酸最缺乏。
一旦确定了肿瘤中受限的氨基酸,未来就可以通过限制这些氨基酸的供给来特异性影响肿瘤发育。具体方法包括:添加阻断氨基酸合成过程的物质,或关闭产生特定氨基酸的基因,甚至注射分解氨基酸的酶以降低其循环水平。
Agami表示:“我们利用遗传工具阐明了乳腺癌细胞中受限氨基酸的规律,确实,关闭受限氨基酸的产生可以降低动物模型中肿瘤的生长。”这项研究为揭示癌症发生发展的机制提供了线索,也为开发个体化靶向疗法带来了希望。