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北京大學(xué):結(jié)直腸癌干細(xì)胞自我更新的新機(jī)制

閱讀次數(shù)：942 發(fā)布時(shí)間：2018/7/13 8:57:04

導(dǎo)讀:這一研究首次發(fā)現(xiàn)腺苷酸激酶hCINAP能通過提高細(xì)胞的糖酵解水平來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌干細(xì)胞的干性維持和遷移能力。

上海恒遠(yuǎn)報(bào)道:北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的研究人員發(fā)表了題為“Adenylate kinase hCINAP determines self-renewal of colorectal cancer stem cells by facilitating LDHA phosphorylation”的文章，首次發(fā)現(xiàn)腺苷酸激酶hCINAP能通過提高細(xì)胞的糖酵解水平來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌干細(xì)胞的干性維持和遷移能力。

這一研究成果公布在Nature Communications雜志上，文章的通訊作者為北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄭曉峰教授，作者為姬亞朋。

正常體細(xì)胞在氧氣充足的情況下主要以線粒體呼吸-氧化磷酸化途徑提供能量，而腫瘤細(xì)胞即使在氧氣充足的條件下，也主要以糖酵解提供ATP，并伴隨大量的中間代謝產(chǎn)物和乳酸的產(chǎn)生，為癌細(xì)胞快速增殖提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，這種代謝特點(diǎn)被稱為Warburg效應(yīng)（或有氧糖酵解）。

Warburg效應(yīng)暗示腫瘤的發(fā)生發(fā)展和細(xì)胞代謝失調(diào)息息相關(guān)。與腫瘤細(xì)胞代謝特點(diǎn)類似，快速增殖的干細(xì)胞也主要依靠有氧糖酵解來(lái)提供能量和大分子生物合成的中間代謝產(chǎn)物。腫瘤干細(xì)胞的代謝偏好性因腫瘤類型而異，胰腺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和白血病中的腫瘤干細(xì)胞依賴氧化磷酸化提供能量，而乳腺癌和鼻咽癌則依賴于糖酵解。然而結(jié)直腸癌干細(xì)胞偏好的代謝方式尚未被報(bào)道。

在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)腺苷酸激酶hCINAP在結(jié)直腸癌中有明顯高表達(dá)，而且hCINAP的高表達(dá)和結(jié)直腸癌細(xì)胞的代謝失調(diào)相關(guān)。

腺苷酸激酶hCINAP可以通過增強(qiáng)LDHA的磷酸化和活性來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌干細(xì)胞的有氧糖酵解，進(jìn)而促進(jìn)表皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換、遷移、侵襲、重新成瘤、自我更新以及對(duì)化療藥物的不敏感性。hCINAP的敲低能抑制細(xì)胞有氧糖酵解，促進(jìn)線粒體呼吸和活性氧的產(chǎn)生，進(jìn)而促進(jìn)結(jié)直腸癌干細(xì)胞的凋亡。

在人正常結(jié)腸干細(xì)胞的類組織中，hCINAP的敲低對(duì)細(xì)胞凋亡影響很小，而且不影響結(jié)腸干細(xì)胞的分化，這表明hCINAP作為藥靶在結(jié)直腸癌治療中的副作用會(huì)很小。

研究還發(fā)現(xiàn)，葡萄糖水平低等代謝壓力引起的細(xì)胞ATP水平降低會(huì)抑制LDHA的磷酸化并促進(jìn)hCINAP和LDHA的相互作用，而在結(jié)直腸癌中，hCINAP的異常高表達(dá)能通過促進(jìn)LDHA磷酸化來(lái)促進(jìn)糖酵解產(chǎn)生能量，從而提高結(jié)直腸癌干細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)匱乏的抵抗性。

這些結(jié)果證明 hCINAP是一個(gè)具有促癌特性的腺苷酸激酶，結(jié)直腸癌干細(xì)胞的代謝過程被hCINAP嚴(yán)格調(diào)控。在未來(lái)的研究中，利用hCINAP的小分子抑制劑或單克隆抗體對(duì)殺滅結(jié)直腸癌細(xì)胞具有潛在的臨床價(jià)值。上海恒遠(yuǎn)進(jìn)入醫(yī)學(xué)科研圈已久，為了與廣大科研工作者一起交流科研問題，共同提高，讓您成為真正的科研能手。