利用氧氣間接殺死肺癌細(xì)胞的新療法
Credit：James Heilman，MD/Wikipedia
美國(guó)紐約大學(xué)朗格尼健康中心的Perlmutter癌癥中心的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，阻斷一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)的活動(dòng)能夠促使氧氣破壞肺癌和乳腺癌細(xì)胞中的鐵依賴性蛋白，從而延緩其生長(zhǎng)，使它們更容易被殺死。研究結(jié)果于11月22日在線發(fā)表在《Nature》上。
人類細(xì)胞中有48種蛋白依賴鐵和硫的復(fù)合物才能運(yùn)轉(zhuǎn)。這些鐵硫簇遇到氧氣就會(huì)分解，所以生活在富氧環(huán)境中的正常細(xì)胞必須持續(xù)地替換它們，比如肺部，而肺癌細(xì)胞需要更頻繁地替換這種鐵硫簇才能保持異常的生長(zhǎng)速度。
目前的研究表明，肺腺癌細(xì)胞在氧氣中生存的方式是生成更多的NFS1蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)能夠從半胱氨酸中獲取硫并形成鐵硫簇。研究人員還發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)散到肺部的乳腺癌細(xì)胞遇到富氧環(huán)境時(shí)會(huì)增加NFS1的生成，而仍然存在于乳腺中的癌細(xì)胞則不會(huì)。
紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)系的助理教授Richard Possemato博士說(shuō)：“我們的數(shù)據(jù)支持了這種觀點(diǎn)，NFS1為癌細(xì)胞提供了針對(duì)氧氣的保護(hù)作用，我們希望找到方法解除這種作用?！?/span>
在一個(gè)遺傳研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用短發(fā)夾RN關(guān)閉了2752個(gè)與細(xì)胞代謝（包括鐵和硫的生化過(guò)程）相關(guān)的基因。他們發(fā)現(xiàn)，很多在富氧環(huán)境中對(duì)生存是必要的基因在低氧環(huán)境中并不重要。
圖像來(lái)源：論文
令人驚訝的是，NFS1對(duì)于細(xì)胞在肺部中的富氧環(huán)境中生存是必不可少的，但是對(duì)于在低氧環(huán)境中的皮下細(xì)胞則沒有那么重要。研究人員分別將有或沒有NFS1的癌細(xì)胞注入到小鼠皮下，這是一個(gè)低氧環(huán)境，這兩種癌細(xì)胞的生長(zhǎng)是相同的。但是沒有NFS1的癌細(xì)胞無(wú)法在肺部形成腫瘤。對(duì)人類數(shù)據(jù)庫(kù)的分析表明，NFS1在肺腺癌細(xì)胞中的水平比在正常肺部組織中更高，這與小鼠研究所取得的發(fā)現(xiàn)一致。
兩種阻止肺癌生成的新方法
NFS1以兩種方式幫助肺癌細(xì)胞存活。如果NFS1的活躍程度不足以應(yīng)付氧氣對(duì)鐵硫簇的破壞，癌細(xì)胞就會(huì)因缺少重要蛋白而停止增殖。
鐵硫簇的數(shù)據(jù)可以指示鐵含量，當(dāng)其過(guò)少時(shí)，細(xì)胞會(huì)認(rèn)為它缺鐵了，就會(huì)從鐵硫簇分子中釋放更多的鐵。在對(duì)培養(yǎng)的癌細(xì)胞的研究中，Perlmutter癌癥中心的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這些“自由”鐵的累積會(huì)導(dǎo)致活性氧(ROS)的產(chǎn)生，ROS會(huì)破壞細(xì)胞膜，引起一種名為“鐵死亡”的細(xì)胞死亡過(guò)程。研究人員指出，還需要進(jìn)一步的工作在活體動(dòng)物中證實(shí)這種作用。
Possemato說(shuō)：“我們的研究表明，剝奪癌細(xì)胞針對(duì)ROS的抗氧化保護(hù)作用的未來(lái)癌癥療法可以與NFS1抑制藥物相結(jié)合，通過(guò)鐵調(diào)節(jié)的毒性來(lái)促進(jìn)癌細(xì)胞死亡，即使對(duì)低氧環(huán)境中的腫瘤也可以?！?/span>
在下一步工作中，研究團(tuán)隊(duì)正在篩選抑制NFS1促進(jìn)鐵硫簇生成能力的實(shí)驗(yàn)化合物。
