Cell子刊：不知疲倦的癌細胞
日期：2015-09-21 08:51:37
賓夕法尼亞大學的研究團隊發現，癌基因Myc會擾亂細胞的生物鐘和代謝。在適當的時間進行癌癥治療，可以減輕副作用和增強治療效果。相關論文發表在本周的Cell Metabolism雜志上。
這項研究表明，MYC能結合到關鍵基因的啟動子區域，改變細胞的代謝和晝夜節律。這種蛋白具有雙重功能，不僅在代謝通路中起作用，還能抑制BMAL1的抑癌效果。
“MYC癌細胞的節律性振蕩發生改變，是因為蛋白REV-ERBα的表達水平被上調，這類癌癥應該很適合采取時間療法（chronotherapy），”文章第一作者Brian Altman博士說。“我們的工作將癌細胞代謝與癌癥時間療法關聯起來。”癌癥時間療法的理論基礎是，在正確的時間進行治療，可以有效殺死癌細胞，同時減少對正常細胞的副作用。
已知CLOCK-BMAL1二聚體是生物鐘的重要調控子，而MYC在基因組中的結合位點與CLOCK-BMAL1相同。因此研究人員推測，癌細胞中的MYC異常表達可能會影響到生物鐘。
他們在研究中發現，MYC異常表達會提高REV-ERBα的表達，進而影響BMAL1和生物鐘。降低REV-ERBα的表達水平，可以部分恢復這些癌細胞中的節律性振蕩。此外，在神經母細胞瘤患者中，高水平REV-ERBα和低水平BMAL1都與預后差有關。在神經母細胞瘤中重新表達BMAL1，能夠抑制這些癌細胞的復制能力。
研究顯示，MYC對葡萄糖代謝的振蕩和谷氨酰胺的消耗也有很大的影響。葡萄糖和谷氨酰胺都是細胞中的基礎代謝分子。研究人員建立了骨肉瘤細胞系，并且在其中分析了MYC和代謝的互作。細胞系的葡萄糖通路原本存在正常的節律性振蕩，但MYC增多之后這種振蕩就消失了，細胞的葡萄糖攝取速度大大增加。
“這項研究有助于更好的理解癌細胞如何有效維持快速復制，”Hsieh說。癌細胞獨特的代謝譜為人們提供了癌癥治療的重要線索：當正常細胞休息而癌細胞還在沒日沒夜地工作時，癌癥治療可以起到事半功倍的效果，對正常細胞的毒性也大大降低。
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