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北京大學:結直腸癌干細胞自我更新的新機制

閱讀次數(shù)：946 發(fā)布時間：2018/7/13 8:57:04

導讀:這一研究首次發(fā)現(xiàn)腺苷酸激酶hCINAP能通過提高細胞的糖酵解水平來促進結直腸癌干細胞的干性維持和遷移能力。

上海恒遠報道:北京大學生命科學學院的研究人員發(fā)表了題為“Adenylate kinase hCINAP determines self-renewal of colorectal cancer stem cells by facilitating LDHA phosphorylation”的文章，首次發(fā)現(xiàn)腺苷酸激酶hCINAP能通過提高細胞的糖酵解水平來促進結直腸癌干細胞的干性維持和遷移能力。

這一研究成果公布在Nature Communications雜志上，文章的通訊作者為北京大學生命科學學院鄭曉峰教授，作者為姬亞朋。

正常體細胞在氧氣充足的情況下主要以線粒體呼吸-氧化磷酸化途徑提供能量，而腫瘤細胞即使在氧氣充足的條件下，也主要以糖酵解提供ATP，并伴隨大量的中間代謝產(chǎn)物和乳酸的產(chǎn)生，為癌細胞快速增殖提供了物質基礎，這種代謝特點被稱為Warburg效應（或有氧糖酵解）。

Warburg效應暗示腫瘤的發(fā)生發(fā)展和細胞代謝失調息息相關。與腫瘤細胞代謝特點類似，快速增殖的干細胞也主要依靠有氧糖酵解來提供能量和大分子生物合成的中間代謝產(chǎn)物。腫瘤干細胞的代謝偏好性因腫瘤類型而異，胰腺癌、膠質母細胞瘤和白血病中的腫瘤干細胞依賴氧化磷酸化提供能量，而乳腺癌和鼻咽癌則依賴于糖酵解。然而結直腸癌干細胞偏好的代謝方式尚未被報道。

在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)腺苷酸激酶hCINAP在結直腸癌中有明顯高表達，而且hCINAP的高表達和結直腸癌細胞的代謝失調相關。

腺苷酸激酶hCINAP可以通過增強LDHA的磷酸化和活性來促進結直腸癌干細胞的有氧糖酵解，進而促進表皮間充質轉換、遷移、侵襲、重新成瘤、自我更新以及對化療藥物的不敏感性。hCINAP的敲低能抑制細胞有氧糖酵解，促進線粒體呼吸和活性氧的產(chǎn)生，進而促進結直腸癌干細胞的凋亡。

在人正常結腸干細胞的類組織中，hCINAP的敲低對細胞凋亡影響很小，而且不影響結腸干細胞的分化，這表明hCINAP作為藥靶在結直腸癌治療中的副作用會很小。

研究還發(fā)現(xiàn)，葡萄糖水平低等代謝壓力引起的細胞ATP水平降低會抑制LDHA的磷酸化并促進hCINAP和LDHA的相互作用，而在結直腸癌中，hCINAP的異常高表達能通過促進LDHA磷酸化來促進糖酵解產(chǎn)生能量，從而提高結直腸癌干細胞對營養(yǎng)匱乏的抵抗性。

這些結果證明 hCINAP是一個具有促癌特性的腺苷酸激酶，結直腸癌干細胞的代謝過程被hCINAP嚴格調控。在未來的研究中，利用hCINAP的小分子抑制劑或單克隆抗體對殺滅結直腸癌細胞具有潛在的臨床價值。上海恒遠進入醫(yī)學科研圈已久，為了與廣大科研工作者一起交流科研問題，共同提高，讓您成為真正的科研能手。