發(fā)表在國際雜志Cell上,來自瑞士巴塞爾大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn),高水平的氨基酸—精氨酸或能驅(qū)動代謝重編程從而促進(jìn)腫瘤生長,相關(guān)研究結(jié)果有望幫助開發(fā)改善人類肝癌治療的新型療法。
肝臟,這個(gè)重要的器官,在機(jī)體的運(yùn)作中扮演著不可或缺的角色。它像一位勤勞的工人,默默無聞地執(zhí)行著許多關(guān)鍵任務(wù),比如代謝營養(yǎng)物質(zhì)、儲存能量以及調(diào)節(jié)血糖水平。然而,當(dāng)肝臟受到肝癌的侵襲時(shí),原本的和諧被打破,解毒和排除有害組分及藥物的職責(zé)也受到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
肝癌,這個(gè)世界上最致命的癌癥之一,它的出現(xiàn)往往伴隨著一些可疑的因素。肥胖、過度飲酒和丙肝感染等如同隱形的魔鬼,悄無聲息地侵蝕著我們的肝臟。因此,早期的診斷和適當(dāng)?shù)尼t(yī)療策略對于改善肝癌患者的治療顯得尤為重要。
在過去的十年里,科學(xué)家們對癌癥的研究取得了重大的突破。長久以來,人們一直將癌癥視為細(xì)胞增殖的紊亂,然而越來越多的證據(jù)表明,癌癥實(shí)際上是一種代謝性疾病。簡單來說,當(dāng)細(xì)胞重新布局其代謝并允許失控的細(xì)胞增殖時(shí),癌癥就會產(chǎn)生。那么,細(xì)胞是如何改變其代謝以及這種改變又是如何促使腫瘤的形成呢?
在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵的驅(qū)動子,它可以驅(qū)動肝癌細(xì)胞的代謝重新布局。健康的肝臟細(xì)胞在轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞時(shí),會逐漸改變其行為。它們像被貪婪所驅(qū)使,會盡可能快地生長,攝入比正常細(xì)胞更多的葡萄糖并增強(qiáng)對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取。
研究者Dirk Mossmann博士如同一位探尋真理的冒險(xiǎn)家,他深入探索了肝癌細(xì)胞中的這種驅(qū)動子。通過對小鼠和患者機(jī)體內(nèi)的肝臟腫瘤樣本進(jìn)行深入的分析,他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人驚訝的現(xiàn)象:腫瘤樣本中的精氨酸水平異常升高。盡管癌細(xì)胞很少或基本不產(chǎn)生精氨酸,但腫瘤細(xì)胞卻通過增加對精氨酸的攝入并抑制其消耗,從而積累高水平的精氨酸。
而且,研究者還發(fā)現(xiàn),高水平的精氨酸是腫瘤發(fā)生的必要條件,這與精氨酸在蛋白質(zhì)合成中的作用無關(guān)。這就引發(fā)了一個(gè)問題:精氨酸是如何促使腫瘤發(fā)生的呢?在高濃度下,精氨酸可以與一種特殊的因子結(jié)合,通過調(diào)節(jié)代謝基因的表達(dá)來誘發(fā)細(xì)胞的代謝重編程并促進(jìn)腫瘤的生長。這樣,腫瘤細(xì)胞就能恢復(fù)到未分化的胚胎細(xì)胞狀態(tài),在這種狀態(tài)下,它們就能無限分裂。更令人驚訝的是,腫瘤細(xì)胞還能通過另一種方式從增加精氨酸的攝入中獲益。
對于這樣的發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們認(rèn)為,通過靶向作用特定的精氨酸結(jié)合因子,而不是直接消耗精氨酸,或許能為患者的治療帶來一定的益處。研究者M(jìn)ossmann博士如同一位拿著魔杖的魔法師,他提出在使用抗癌藥物indisulam治療肝臟腫瘤時(shí),可以誘導(dǎo)該因子發(fā)生降解并阻止代謝重編程的發(fā)生。通過這一途徑,研究人員就能避免降低整體的精氨酸水平所產(chǎn)生的不必要的副作用,比如損傷需要精氨酸來正常發(fā)揮功能的免疫細(xì)胞。
此外,如增加精氨酸的水平等這樣的代謝改變或許也能作為在早期階段檢測癌癥的特殊生物標(biāo)志物,這對于癌癥的成功治療和患者的生存至關(guān)重要。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明,精氨酸可能作為一種第二信使樣分子來重編程癌細(xì)胞的代謝,從而促進(jìn)腫瘤的生長。這不僅為我們理解肝癌的發(fā)病機(jī)制提供了新的視角,也為肝癌的治療提供了新的思路。
總的來說,我們的肝臟就像一個(gè)勤勞的園丁,精心照料著我們身體的花園。然而,當(dāng)肝癌這只狡猾的狐貍出現(xiàn)時(shí),肝臟的秩序就會被擾亂。通過探索肝癌細(xì)胞的代謝機(jī)制和精氨酸在其中的作用,我們可以找到新的方法來重新整理這個(gè)混亂的花園。盡管這只是一種可能的治療途徑,但每一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)都讓我們離克服肝癌的目標(biāo)更近一步。