哪類物質(zhì)控制著為癌細(xì)胞提供食物的供應(yīng)線

在人類癌細(xì)胞和小鼠研究中，來自約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，一組蛋白質(zhì)協(xié)同工作以構(gòu)建向腫瘤輸送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)線，使它們能夠生存和生長。

PADI4 和 HIF-1 蛋白質(zhì)雙胞胎在低氧條件下（通常在快速生長的腫瘤中發(fā)現(xiàn)），會(huì)提高它們的活性，使其能夠構(gòu)建新的血管來促進(jìn)癌癥的生長。研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)干擾血管發(fā)育的抗癌療法提供了新的途徑。該研究報(bào)告發(fā)表在《 科學(xué)進(jìn)展》上。

“這一發(fā)現(xiàn)，讓我們有機(jī)會(huì)找到針對(duì)這些途徑治療癌癥和預(yù)防耐藥性的現(xiàn)有或新藥物的組合，”兒科遺傳醫(yī)學(xué)教授、醫(yī)學(xué)博士 Gregg Semenza 說。Semenza 還擔(dān)任約翰霍普金斯大學(xué)細(xì)胞工程研究所血管項(xiàng)目主任。在細(xì)胞內(nèi)，DNA 帶負(fù)電，這使其能夠與稱為組蛋白的帶正電的蛋白質(zhì)相互作用。不使用時(shí)，DNA 就像線軸一樣纏繞在組蛋白上。

具體來說，Semenza 說 PADI4 會(huì)引發(fā)一種反應(yīng)，導(dǎo)致組蛋白失去正電荷，從而使 DNA 解開。為了探索 HIF-1 和 PADI4 之間的伙伴關(guān)系，研究人員研究了在實(shí)驗(yàn)室中生長的人類乳腺癌和肝癌細(xì)胞。研究人員首先干擾細(xì)胞產(chǎn)生 PADI4 的能力，然后將細(xì)胞暴露在低氧條件下 24 小時(shí)。

通過分析這些細(xì)胞內(nèi)的基因活性，研究人員發(fā)現(xiàn)，在缺乏 PADI4 蛋白的細(xì)胞中，HIF-1 響應(yīng)缺氧而開啟的 1,300 個(gè)基因中有 87% 沒有開啟。然后，研究人員將癌細(xì)胞注射到小鼠的乳房組織中并追蹤腫瘤的生長。與由具有正常 PADI4 水平的細(xì)胞形成的腫瘤相比，沒有 PADI4 的腫瘤小五倍，形成的血管少五倍。這表明在生物體中，PADI4 的消除會(huì)削弱腫瘤的生長能力。