癌細(xì)胞如何在沒有葡萄糖的條件下繼續(xù)增殖擴張？

腫瘤細(xì)胞zui主要的目標(biāo)就是生存，其甚至不惜破壞其所依附的有機體的健康也要達(dá)到生存的目的；為了生存腫瘤細(xì)胞會練就許多健康細(xì)胞沒有的本領(lǐng)，包括在葡萄糖水平極低的情況下繼續(xù)保持生長勢頭，而這或許就是常用的抗血管生成因子難以消除癌癥的主要原因，腫瘤細(xì)胞通常會通過妨礙提供常規(guī)的營養(yǎng)物質(zhì)和葡萄糖的血管的發(fā)育來影響機體健康，如今來自西班牙國立癌癥研究中心(CNIO)的研究人員通過研究鑒別出了一種關(guān)鍵的生化機制，該機制可以使得癌細(xì)胞在沒有葡萄糖的情況下繼續(xù)生存，相關(guān)研究刊登于雜志Cancer Cell上。

文章中，研究者發(fā)現(xiàn)了一類扮演開關(guān)作用的特殊蛋白，即當(dāng)葡萄糖可用時，腫瘤細(xì)胞就會利用特殊的生化路徑來生存并且繼續(xù)增殖，而當(dāng)環(huán)境中沒有葡萄糖時，這種蛋白開關(guān)就會誘發(fā)一種不同的通路來完成相同的目標(biāo)，這就稱之為腫瘤細(xì)胞特殊的生存模式。研究者Nabil Djouder解釋道，腫瘤細(xì)胞非常聰明，當(dāng)對其生長和增殖必要的一扇門關(guān)閉時，它們總會打開另外一扇門來適應(yīng)任何壓力并且不斷生長，這就是為何癌細(xì)胞會產(chǎn)生高度復(fù)雜的機制來學(xué)會生存以及科學(xué)家們很難對付癌癥的原因。

很長一段時間以來，科學(xué)家們非常疑惑腫瘤細(xì)胞到底是如何設(shè)法在大規(guī)模的腫瘤內(nèi)部（腫瘤內(nèi)部中央位置）生存的，因為腫瘤組織中心幾乎沒有任何血管提供營養(yǎng)物質(zhì)，研究者目前迫切希望理解癌細(xì)胞對抗血管生成因子產(chǎn)生耐藥性的機制，抗血管生成因子是近年來常用的一種廣泛的抗癌藥物，其作用效力基于抑制對腫瘤提供營養(yǎng)物質(zhì)的血管網(wǎng)絡(luò)，從而使得癌細(xì)胞因得不到營養(yǎng)物質(zhì)而死亡。

不管是否為癌細(xì)胞，在細(xì)胞中都會發(fā)生任何事情， 而這基于細(xì)胞中的一系列生化反應(yīng)，即通過添加特殊分子來對蛋白質(zhì)進行修飾，而且這種改變還會誘導(dǎo)其它蛋白的改變，這就好比攜帶了多個能夠連接/斷開的開關(guān)組成的回路一樣，研究者Djouder及其同事就在文章中鑒別出了這種開關(guān)系統(tǒng)，其可以幫助細(xì)胞檢測環(huán)境中是否存在葡萄糖，并且?guī)椭?xì)胞決定它們應(yīng)當(dāng)遵循什么樣的生化路徑來按成zui終生存的目的。

這種復(fù)雜的系統(tǒng)由三種蛋白組成：URI蛋白（扮演開關(guān)作用）、OGT和c-Myc；c-Myc是一種熟知的癌基因，其可以促進細(xì)胞增殖和生存，然而研究者發(fā)現(xiàn)c-Myc蛋白的水平對于癌細(xì)胞生存的重要性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于營養(yǎng)物質(zhì)的壓力。研究者指出，URI蛋白可以控制OGT的活性，而OGT可以感知并且利用葡萄糖來控制c-Myc的水平。當(dāng)存在葡萄糖時，OGT會利用葡萄糖來穩(wěn)定c-Myc的水平；反之，細(xì)胞則會面臨葡萄糖短缺的狀況，URI則會變成OGT的潛在抑制子，并且抑制OGT的活性，從而降低細(xì)胞對葡萄糖的消耗，zui終導(dǎo)致c-Myc降解；在葡萄糖缺失的情況下，細(xì)胞的生存依賴于具有癌基因活性的URI蛋白。

這項研究中，研究者闡明了一種重要的葡萄糖感知機制，即URI蛋白可以扮演控制OGT和c-Myc活性的“變阻器”，其會被賦予選擇性的特性來促進癌細(xì)胞對多種代謝壓力產(chǎn)生耐受，并且在由環(huán)境改變引發(fā)的選擇性壓力環(huán)境中繼續(xù)生存下去。這種新型機制對于研究腫瘤形成非常關(guān)鍵，或許可以幫助研究者解釋葡萄糖缺失時癌細(xì)胞如何能夠繼續(xù)擴張。

本文研究結(jié)果對于進行實際臨床應(yīng)用或許還有一段距離，比如截止到目前為止研究者還不能成功阻斷URI蛋白的活性，而且研究者還不能*解析URI蛋白的功能，后期研究者表示他們還將通過更為深入的研究來深入剖析URI蛋白的功能以及其同癌癥生存的關(guān)系。