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Nature子刊:表观遗传学控制癌细胞内新陈代谢的新途径

伦敦玛丽女王大学的科学家们发现了一种新的方法,可以使脑癌的肿瘤细胞饿死,防止其进一步生长。这一发现公布在Nature Communicates杂志上。

对人体组织样本,人体细胞系和小鼠的临床前研究也许将会促进未来某些成髓细胞瘤儿童的治疗方式发生变化。

髓母细胞瘤是儿童中最常见的高级脑肿瘤。每年在英国被诊断出70例。对于那些尚未扩散的肿瘤,其存活率为70%,但对于复发的肿瘤,几乎总是致命的。

最新研究分析了几乎所有动植物中都存在的天然肌醇六磷酸酯(IP6),并指出了它如何抑制髓母细胞瘤的,并可以与化学疗法联合使用,杀死肿瘤细胞。

伦敦女王玛丽大学卓越脑肿瘤研究中心首席研究员Silvia Marino教授说:“髓母细胞瘤发生在四个不同的亚组中(WNT,SHH,G3和G4)。尽管我们对这些亚组之间的分子差异的了解越来越多,但目前所有患者只能选择外科手术,放疗和/或化学疗法。我们迫切需要了解每个亚组中驱动肿瘤生长的关键分子事件,从而设计新的,毒性较小的靶向治疗药物。”

“G4髓母细胞瘤尽管是最常见的且与不良预后相关,但在所有亚组中了解最少。我们已经确定了这种类型的髓母细胞瘤能够适应其新陈代谢,不受控制地生长的新方法。重要的是,我们还展示了这些令人兴奋的结果带来的希望,为患有这种侵袭性小儿脑肿瘤的患者开发新的靶向治疗方法。”

正常细胞能够根据需要控制特定基因的开关,控制其生长。这种过程被称为表观遗传学,在癌症中被破坏,从而导致特定蛋白质的过度生产,肿瘤的发展和生长。

众所周知,表观遗传学改变可以促进髓母细胞瘤的发展。此外,在包括脑肿瘤在内的各种癌症中,高水平发现了参与该过程的蛋白质-BMI1。在髓母细胞瘤中,在G4亚组中发现了高水平的神经母细胞瘤,维持了肿瘤的生长。

Marino教授的团队先前已经证明,除了BMI1含量高外,G4髓母细胞瘤细胞还缺乏一种称为CHD7的蛋白质。这种变化或特征的组合被认为有助于G4髓母细胞瘤的发展。

现在,研究小组已经证明,高水平的BMI1使癌细胞能够适应其新陈代谢并迅速生长。通过用六磷酸肌醇(IP6)处理细胞,可以逆转这种变化。研究小组还表明,将IP6与化学疗法(本例中为顺铂)联合使用时,他们观察到杀死小鼠肿瘤细胞的能力增强。

“这些令人兴奋的结果揭示了表观遗传学控制肿瘤细胞内新陈代谢的新途径。现在需要进行临床试验,测试将IP6与化学疗法联合治疗G4髓母细胞瘤的疗效。”

“脑肿瘤杀死了许多40岁以下儿童和成人,但从历史上看,仅占全国癌症支出的1%分配给了这种毁灭性疾病。脑肿瘤研究决心改变这一状况。”

Aston Clinton的Peter Gardiner在2017年失去了其13岁的儿子,他因髓母细胞瘤而丧生。“我只能形容我们的经历是一个漫长的地狱。首先,Ollie被诊断,然后接受了手术和其后的治疗。当被告知他在英国没有其他选择时,我们集资了50万英镑,这是我们唯一的希望,可惜的是,这没有用。”

之后Peter慷慨地将剩余筹款额的187,000英镑捐赠给了脑肿瘤研究中心(Brain Tumor Research),后者为研究提供资金。


原文标题:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-22379-7


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