德州大学安德森癌症中心的一项研究揭示了细胞质中核苷酸在抑制细胞程序性死亡中的关键作用,并提出了一种全新的癌症治疗策略:在促进线粒体释放细胞色素C的同时,降低细胞质中的核苷酸水平,以更有效地诱导癌细胞凋亡。该研究于2006年6月30日发表在《Cell》期刊上。
当细胞寿命结束、受损无法修复或受到病毒感染时,会启动程序性死亡(即细胞凋亡)。细胞凋亡的核心驱动蛋白是线粒体中的细胞色素C,它释放到细胞质后与Apaf-1结合,形成所谓的“死亡之轮”,进而激活caspases蛋白酶,最终将细胞分解为碎片。
Tang研究团队发现,在癌细胞中加入核苷酸可以阻止细胞凋亡。这些核苷酸在细胞质中形成天然屏障,阻止细胞色素C与Apaf-1结合,从而抑制凋亡体的形成。研究团队将这种核苷酸称为“前幸存因子”。当细胞受到压力时,虽然会有少量细胞色素C释放,但由于细胞质中充满核苷酸,细胞色素C无法与Apaf-1相遇,因此无法启动凋亡程序。此前,尚无研究报道过这种核苷酸屏障对细胞凋亡的抑制作用。
这项研究颠覆了传统的癌症治疗理念,并解释了为何现有抗癌疗法往往无效且易导致耐药性。大多数抗癌药物仅设计为促进线粒体释放大量细胞色素C,而忽略了降低细胞质核苷酸水平。因此,癌细胞很快会产生耐药性,导致凋亡受阻。更合理的治疗策略应同时促进细胞色素C释放和降低细胞质核苷酸水平,以实现最大疗效。
参考文献:Intracellular Nucleotides Act as Critical Prosurvival Factors by Binding to Cytochrome C and Inhibiting Apoptosome, Cell, Vol 125, 1333-1346, 30 June 2006.