研究发现大脑胶质瘤细胞适应缺血环境的分子机制

文章出处: 作者: 发布时间: 2015-04-16 访问次数: 135

肿瘤细胞可以通过调整其代谢特征来支持其快速增殖。但是,对于当肿瘤细胞处于一个缺乏血液供应的微环境时,肿瘤细胞如何通过改变代谢特征维持其增殖能力的分子机制并不清楚。近日,来自美国麻省理工学院 (MIT) Whitehead 研究所的Sabatini教授课题组在 《Nature》 上以题为 “SHMT2 drives glioma cell survival in ischaemia but imposes a dependence on glycine clearance” 的研究论文报导了他们的最新研究成果。

在具体研究中,Sabatini 课题组发现,人类多形性胶质母细胞瘤中,线粒体中丝氨酸羟甲基转移酶-2 (SHMT2) 和甘氨酸脱羧酶 (GLDC) 两个重要代谢酶在缺血区的癌细胞中高表达。高表达的 SHMT2 会抑制 PKM2 的活性以及氧气的消耗,从而确保肿瘤细胞得以适应缺血区的微环境。更为有趣的是,高活性的SHMT2 会导致甘氨酸的大量积累,当消耗甘氨酸的 GLDC 被抑制时,大量积累的甘氨酸会被转化为细胞毒性的氨基丙酮 (aminoacetone) 和甲基乙二醛(methylglyoxal) 进而导致肿瘤细胞死亡。

这项研究不仅揭示了SHMT2在部分肿瘤细胞适应缺血微环境中的重要作用,同时也指出了 SHMT2 的高表达会导致甘氨酸的积累,细胞必须通过 GLDC 分解这些甘氨酸避免其细胞毒性,揭示了通过抑制 GLDC 来抑制 SHMT2 高表达的肿瘤细胞这一可能的治疗策略。