氨基酸缺乏會(huì)縮小兒童腫瘤

每年，大約每 100,000 名兒童中就有一名患上新的神經(jīng)母細(xì)胞瘤，通常發(fā)生在出生后的第一年。這使得神經(jīng)母細(xì)胞瘤成為兒童中相對(duì)常見(jiàn)的一組腫瘤。它們?cè)谂咛グl(fā)育過(guò)程中在未成熟的神經(jīng)組織中形成，主要發(fā)生在腎上腺、脊柱、頸部、胸部、腹部和骨盆。神經(jīng)母細(xì)胞瘤難以治療并且通常對(duì)治療有抵抗力。嬰兒和幼兒尤其受到影響。在某些情況下，無(wú)需任何治療，腫瘤就會(huì)完全消退。然而，在大約一半的患者中，盡管進(jìn)行了高度強(qiáng)化的治療，但病情仍無(wú)情地進(jìn)展。

決定疾病發(fā)展方向的一個(gè)重要調(diào)節(jié)因子是癌基因MYCN。直到最近人們才知道，這種癌癥基因決定了前體細(xì)胞是發(fā)育成成熟神經(jīng)細(xì)胞還是變成惡性神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞。進(jìn)展不利的神經(jīng)母細(xì)胞瘤在其基因組中也攜帶數(shù)百個(gè)活躍的 MYCN 基因拷貝。MYCN 的高活性會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞代謝的深刻變化，因?yàn)?MYCN 反過(guò)來(lái)會(huì)打開(kāi)和關(guān)閉大量其他基因。但這對(duì)癌細(xì)胞有什么好處，這個(gè)高度專業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)能否被專門破壞以積極對(duì)抗癌細(xì)胞?

這些是由海德堡霍普兒童癌癥中心 (KiTZ) 和德國(guó)癌癥研究中心 (DKFZ) 的 Frank Westermann、Andreas Trumpp、DKFZ 和 HI-STEM gGmbH 以及 DKFZ 的 Thomas Höfer 領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出的問(wèn)題。在本研究中，第一作者 Hamed Alborzinia 和 Andres Florez 發(fā)現(xiàn)具有高 MYCN 活性的神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞特別需要一個(gè)東西：氨基酸半胱氨酸。半胱氨酸是大多數(shù)細(xì)胞蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的重要組成部分?？焖偕L(zhǎng)的癌細(xì)胞需要大量的這些構(gòu)件來(lái)產(chǎn)生新細(xì)胞。

同時(shí)，癌細(xì)胞需要半胱氨酸來(lái)保護(hù)自己免受天然存在的有毒過(guò)氧化物的侵害，這些過(guò)氧化物是由它們高度活躍的新陳代謝有條件地產(chǎn)生的。該研究的另一位第一作者 Sina Kreth 說(shuō)：“神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞對(duì)半胱氨酸的渴望是如此之大，以至于它們使用兩種途徑來(lái)獲得半胱氨酸。”“他們利用氨基酸的進(jìn)口，另外啟動(dòng)了一種替代合成途徑，從氨基酸蛋氨酸中獲得半胱氨酸，”第一作者 Lena Brückner 補(bǔ)充道。

然而，正是這些適應(yīng)過(guò)程使神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞變得敏感。如果科學(xué)家們剝奪了他們的半胱氨酸，MYCN 驅(qū)動(dòng)的腫瘤細(xì)胞就不能再使產(chǎn)生的有毒過(guò)氧化物失活，并因鐵死亡(一種特殊的細(xì)胞死亡形式)而死亡。研究小組隨后測(cè)試了這一過(guò)程是否可能成為治療小鼠惡性神經(jīng)母細(xì)胞瘤的潛在致命弱點(diǎn)。

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