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今天觅健科普君想带觅友们看一篇由来自VIB-KU Leuven的Sarah-Maria Fendt教授及其团队,发表在《自然》杂志上的研究,揭示了天冬氨酸在肺癌转移中的重要作用。
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研究前因
在临床中,超过一半的癌症患者会发生癌细胞从原发部位扩散至肺部的情况。为什么肺部会成为癌细胞的理想生长环境呢?
为了找出答案,Fendt教授的研究团队调查了侵袭性强的肺转移细胞中的基因表达情况。他们发现了一种替代的“翻译程序”。
翻译是利用我们的遗传代码作为蓝图来制造细胞蛋白质的过程。改变翻译程序会导致一组不同的蛋白质,使癌细胞更容易在肺部环境中生长。
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是什么让癌细胞更容易在肺部环境生长?
博士生Ginevra Doglioni表示:“我们在患有乳腺癌的小鼠和患者的肺部发现了高水平的天冬氨酸,而没有癌症的小鼠和患者的肺部则没有这种现象,这表明天冬氨酸可能对肺癌转移至关重要。”
天冬氨酸是一种氨基酸(蛋白质的基本组成单元),其在血浆中的浓度非常低,但在患有转移性乳腺癌的小鼠肺部却非常高。
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研究结论
研究人员发现,在肺转移癌细胞中,一种称为eIF5A的启动因子发生了激活修饰,即所谓的“羟基化”,这与肺癌转移的高侵袭性有关。
天冬氨酸是否与此相关呢?答案是肯定的!
研究团队发现天冬氨酸通过一个意外机制触发了eIF5A上的这种修饰。令人惊讶的是,天冬氨酸并没有被癌细胞吸收,而是激活了癌细胞表面的一种称为NMDA受体的蛋白质,进而引发一系列信号传导过程,最终导致eIF5A羟基化。
这一过程驱动了一种翻译程序,增强了癌细胞改变其环境并使其更适合于侵略性生长的能力。
通过对人类肺癌肿瘤样本的研究,科学家们注意到与小鼠相似的翻译程序以及比其他器官转移灶更高的NMDA受体亚单位(结合天冬氨酸)的表达量。
这些发现强调了天冬氨酸信号通路在临床背景下的重要性,并提示天冬氨酸信号可能是肺部生长的癌细胞的一个共同特征。此外,已经存在针对我们所发现机制的药物,因此通过进一步研究有可能将该成果转化为临床应用。