Gastroenterology：切断癌症转移途径，关键在哪里？
2017-05-12 sunshine2015 来宝网
【癌症转移：缺氧意想不到的危险】在许多肿瘤中占优势的低氧浓度增加了其转移到其他组织的倾向。 Heiko Hermeking教授领导的慕尼黑路德维希 - 马克西米利安大学（LMU）的研究人员已经发现了将这两种现象联系起来的分子机制。许多积极生长的肿瘤血液供应不足，这限制了肿瘤内可用的氧气浓度，这种状况称为缺氧。肿瘤缺氧具有几个显著的后果：相对缺氧部分是由于这种实体肿瘤对辐射和化疗具有相对的抵抗力，同
在许多肿瘤中占优势的低氧浓度增加了其转移到其他组织的倾向。 Heiko Hermeking教授领导的慕尼黑路德维希 - 马克西米利安大学（LMU）的研究人员已经发现了将这两种现象联系起来的分子机制。
许多积极生长的肿瘤血液供应不足，这限制了肿瘤内可用的氧气浓度，这种状况称为缺氧。肿瘤缺氧具有几个显著的后果：相对缺氧部分是由于这种实体肿瘤对辐射和化疗具有相对的抵抗力，同时也促进了其他组织中卫星肿瘤的形成。现在由LMU教授Heiko Hermeking领导的研究人员已经剖析了负责肿瘤缺氧与转移之间关联的机制。他们的结果揭示了缺氧如何使得通常抑制肿瘤发生的短RNA分子的合成受到抑制的。这些新发现刊登在胃肠病学杂志上。
只有控制细胞增殖和行为的生化电路失活才能发展。这些安全保护机制由所谓的肿瘤抑制蛋白介导，其中一种称为p53。编码p53的基因在所有肿瘤的一半以上失活。在以前的研究中，Hermeking已经表明p53诱导了一种称为microRNA-34a（miR-34a）的短RNA的转录，其在肿瘤抑制中起着中心作用。 “我们观察到，在结肠癌患者中，miR-34a的基因在转移性肿瘤中非常频繁地失活，这往往以相对缺氧为特征，”Hermeking说。
他和他的同事现在已经表明，在其中p53功能受损的肿瘤细胞中，miR-34a表达的完全丧失是缺氧的直接后果。响应于低氧水平，肿瘤细胞触发缺氧诱导因子1a（HIF1a）的合成，这是直接抑制miR-34a转录的蛋白质。此外，微小RNA的这种下调是缺氧诱导的上皮 - 间质转化（EMT）的先决条件。在这个过程中，HIF1a激活一种遗传程序，导致非侵入性细胞（其在上皮细胞中以调节的方式生长）转化成侵入性迁移细胞，这可将其他地方的新肿瘤种植。 EMT在胚胎发育和器官发生以及伤口愈合中起重要作用，但必须严格控制。
参与编排EMT的蛋白质是PPP1R11。 Hermeking的研究小组发现，特别是高水平的蛋白质在形成侵袭性肿瘤前沿的细胞中合成，其中氧浓度预计将会特别低。另一方面，在正常细胞中，PPP1R11的产生被miR-34a直接抑制，因此被肿瘤抑制基因p53间接抑制。这确保细胞以协调的方式分裂并防止转移的形成。 Hermiking解释说：“调控拮抗作用可能是因为p53基因丢失导致转移性肿瘤细胞被选择，这个过程需要miR-34a的表达。
新的发现也具有治疗意义，因为他们建议转移结肠肿瘤可能会用抑制促进EMT的蛋白质功能的药物治疗。期望这种抑制剂也可以允许miR-34a表达的再活化。 Hermeking说：“事实上，临床试验中正在对miR-34a功能替代物的分子进行测试。这种miRNA作为药物靶点是特别有意义的，因为它参与许多调节过程的控制。例如，将miR-34a重新引入肿瘤细胞也激活患者的免疫系统以攻击肿瘤。 Hermeking的结果表明，缺氧性肿瘤可能对这种方法特别敏感。
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作者：sunshine2015
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