科学家发现新方法能有效阻断癌细胞摄取葡萄糖生存繁殖的能力

来源: 生物谷  Sun Nov 12 16:38:52 CST 2017 A- A+

癌细胞会消耗大量的葡萄糖,而长期以来,科学家们一直认为,关闭这种葡萄糖的消耗或许是一种有效治疗癌症的新思路,然而目前研究人员并未发现能够阻断癌细胞摄入并且代谢葡萄糖能力的新型药理学靶点,最近,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自科罗拉多大学癌症中心(University of Colorado Cancer Center)的研究人员通过研究鉴别出了一种新方法或能有效抑制癌细胞利用葡萄糖作为其生长繁殖能量的能力。

CDK8基因的过量表达和一系列癌症的发生直接相关,包括结直肠癌、黑色素瘤和乳腺癌等,同时该基因还能够调节驱动癌细胞生长和生存的特殊通路,尽管目前研究人员正在开发多种药物来靶向阻断CDK8的活性,但目前他们并不清楚如何才能有效治疗多种癌症,这项研究中研究人员希望通过研究更好地理解CDK8在癌症生物学中所扮演的关键角色,从而能够开发出基于CDK8的新型抗癌疗法。

研究者指出,CDK8或许能够帮助促进癌细胞利用葡萄糖来作为生长的能量来源,随着癌细胞快速增殖,其生长唱长会超越血液供给,从而引发癌细胞生长环境中氧气和其它营养物质(比如葡萄糖)的缺乏。早在2013年,研究人员就发现,当癌细胞处于氧气含量较低的环境中时,基因CDK8对于很多基因功能的开启都非常重要。

在适应缺氧环境的过程中,癌细胞常常会通过一种名为糖酵解的过程来改变自身对葡萄糖的消耗。实际上,很多癌细胞都会进行持久性的糖酵解过程,甚至在氧气含量正常的情况下也会进行,这种现象就称之为沃伯格效应。因此,很多癌症常常严重依赖于葡萄糖的代谢来生长和生存,因此临床医生就会使用葡萄糖同位素和PET扫描技术来查找肿瘤的精确位点以及其在机体中是如何发生转移的,机体中葡萄糖消耗异常高的区域或许就是癌变很可能发生的区域。

当研究者Galbraith利用复杂的化学遗传手段来关闭结直肠癌细胞中CDK8活性时,他发现这些癌细胞或许并不会激活糖酵解的基因,反而会摄入较少的葡萄糖,随后通过实验研究者证实,阻断CDK8的活性或许就会导致癌细胞对葡萄糖的利用率降低。由于CDK8在糖酵解过程中扮演着关键角色,研究者就认为,CDK8活性损伤的细胞或许对于能阻断糖酵解的药物非常敏感,因此,利用能阻断CDK8和糖酵解过程的药物来治疗癌细胞就能够发挥出比常规疗法更加有效的抗癌作用。

最后研究者Espinosa说道,这项研究给我们带来了很多新的发现,沃伯格效应和癌细胞对葡萄糖的成瘾性或许是组织癌变的标志,其也能够帮助我们有效区分癌细胞和正常细胞;因此,将能阻断CDK8活性的药物同阻断糖酵解的药物联合使用或许就能够靶向杀灭癌细胞,同时还对健康细胞不产生任何有害影响。

原始出处:

Matthew D. Galbraith,Zdenek Andrysik, Ahwan Pandey, et al. CDK8 Kinase Activity Promotes Glycolysis. Cell Reports (2017). DOI: 10.1016/j.celrep.2017.10.058

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