Cell新文章解析癌癥與代謝
日期：2013-08-05 10:11:30
根據Icahn醫學院的研究人員所說，阻斷腫瘤細胞的糖膳食及它的活性，也許可以降低癌癥的風險及抑制癌癥進展。這項果蠅研究發表在8月1日的《細胞》（Cell）雜志上，提供了諸如糖尿病或肥胖等代謝相關疾病，與胰腺癌、乳腺癌、肝癌和結腸癌等某些類型的癌癥相關聯的一些新認識。
西奈山發育與再生生物學教授Ross Cagan博士，在果蠅中開發了一種癌癥模型，這使得科學家們能夠在整體動物和多個遺傳靶點背景下評估疾病，而不僅僅是將一個基因與一種疾病相關聯。在當前的研究中，Cagan博士利用果蠅了解了飲食和胰島素抵抗對于癌癥進程的影響。
細胞利用葡萄糖作為能量進行生長。當細胞產生胰島素抵抗時，葡萄糖不再被細胞吸收而是在血液中累積，導致細胞挨餓，引發如糖尿病等代謝性疾病。然而一直讓科學家們感到困惑的是，腫瘤是如何能夠在胰島素抵抗的環境下旺盛生長的。
Cagan 博士說：“以往的研究確立了代謝性疾病與胰腺癌、乳腺癌、肝癌和結腸癌之間存在密切的關聯，但我們無法確定如果腫瘤不能獲得葡萄糖提供的能量，在這樣的環境下腫瘤是如何能夠積極地生長的。利用我們的果蠅模型，我們發現了在機體內腫瘤克服胰島素抵抗，轉而利用這種代謝功能障礙的機制。”
Cagan博士和他的研究團隊操控果蠅表達兩個重要的癌基因：Ras和Src，導致果蠅形成了小型頭部腫瘤。接下來，他們喂給果蠅一種促使胰島素抵抗的高糖飲食。他們發現，高糖飲食與Ras和Src一起發揮作用，在腫瘤細胞中特異地提高了胰島素的敏感性。通過提高重要的Wingless/Wnt信號，他們增加了腫瘤細胞的胰島素受體，進而提升了胰島素敏感性。這這一連串的活動改變了這些微小的腫瘤，使得它們開始積極地生長。
利用三個新的藥物靶點：葡萄糖、Ras/Src癌基因和Wingless/Wnt信號，Cagan博士和他的研究小組鑒別出了能夠阻斷這一過程的化合物。他們用一種糖尿病治療藥物阿卡波糖（acarbose）、化合物AD81和一種叫做pyrvinium的藥物處理果蠅。證實阿卡波糖阻斷了糖轉化為葡萄糖；AD81關閉Ras/Src，引起了細胞死亡；pyrvinium抑制了Wingless/Wnt信號。組合到一起，這種藥物混合物可大大地減小腫瘤的大小，抑制其進程。
“我們的研究表明，糖激活了腫瘤中的癌基因，隨后促進了胰島素敏感性，這意味著在胰島素抵抗的機體中，血液中過高水平的葡萄糖無處可去，都灌注到了腫瘤中。我們確定了一個三種藥物的組合能夠阻斷這一信號活動以及腫瘤的生長，而不會影響正常細胞的功能。”
接下來，研究小組計劃利用腫瘤樣本查明同樣的級聯事件是否發生在胰島素抵抗的人體中。Cagan博士和研究小組將基于這些研究發現，檢測利用這一癌基因/糖級聯反應的化合物。
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