这种酶有助于保护我们免受与肝癌生长有关的压力

2020-06-18 155癌症

科学家报告,肝癌还使用一种由压力诱导的酶来帮助减少有害自由基的产生,从而调节两种主要的细胞增殖途径,从而使癌症得以发展。

他们还发现,当它们阻断Nqo1酶时,它会大大降低肝癌细胞的增殖,这是癌症生存和蓬勃发展的标志,他们发表在《肝病学》杂志上,这种酶有助于保护我们免受与肝癌生长有关的压力。

这种酶有助于保护我们免受与肝癌生长有关的压力

Nqo1在他们的肝癌小鼠模型和人类肝癌模型中都高度表达,佐治亚州癌症中心和奥古斯塔大学佐治亚医学院的科学家发现,Nqo1在上游激活PI3K / Akt和MAPK / ERK通路。

这两种途径都是实现代谢重编程的关键,代谢重编程使癌细胞能够高效利用葡萄糖作为燃料,并最终使其快速复制。

MCG生物化学与分子生物学系和乔治亚州癌症中心的分子生物学家Satya Ande博士说,敲除Nqo1可以阻止肝癌细胞增殖所需的代谢适应。他说:“肝癌细胞的增殖被大大抑制了。”

MCG博士后研究员Manali Dimri博士说,增殖和细胞存活可能是这些关键途径的最重要功能,这些途径通常在较低的基础水平上起作用。

迪姆里说:“这些途径也通过不同的靶基因彼此相互作用。” “最终,他们将共同努力促进细胞增殖,迁移和新陈代谢。”

天然的肿瘤抑制因子在癌症中经常失活,Ande和Dimri还发现在肝癌中,肿瘤抑制因子PTEN是Nqo1的另一个主要靶标,但在这种情况下,它使PTEN降低了。 PTEN发挥作用的一种方法与Nqo1在肝癌中的作用直接相反,因为PTEN对抗PI3K / Akt和MAPK / ERK途径。 PTEN升高可以直接抵抗所谓的Warburg效应,这是癌细胞增加使用葡萄糖作为燃料的原因。

Dimri说,Nqo1靶向两个而不是单一的重要下游途径这一事实增加了其作为可能的治疗靶标的价值。 Nqo1在乳腺癌,胰腺癌,卵巢癌和甲状腺癌等其他癌症中高表达的事实表明,Nqo1可以在其中发挥作用,也可能成为这些癌症的良好治疗靶标,Ande说。

研究内容

他们开始了工作,通过将正常小鼠的肝脏与癌性的肝脏进行比较,以确定与健康的肝脏相比,可能在肝癌中上调的基因列表,找到了一种更好的杀死肝癌的方法。那是他们发现Nqo1高度上调的时候。 Dimri说,接下来一个合理的问题是Nqo1在肝癌中的作用。 Nqo1的高表达通常与肿瘤大小增加,癌症的更晚期发展以及最终患者生存期降低有关。但是,它如何帮助癌细胞增殖仍然是一个谜。

科学家发现,Nqo1是同时激活肝癌中PI3K / Akt和MAPK / ERK通路所必需的,PI3K / Akt和MAPK / ERK通路在肝癌中已经很活跃,并且存在很多串扰。

他们的发现为Nqo1作为癌基因的功能提供了更多证据,据美国国家癌症研究所称,Nqo1是致癌细胞正常生长的基因的突变形式。致癌基因可能是遗传因素,也可能是环境因素导致的。这种酶有助于保护我们免受与肝癌生长有关的压力。

下一步研究计划

下一步包括对现有药物进行大规模筛选,以查看是否有任何药物可以抑制Nqo1。他们已经尝试了一些已知的抑制它的药物,发现它们擅长抑制其酶活性,清除自由基,但不影响肝癌的复制能力。

在更正常的条件下,Nqo1有助于消除自由基,不稳定原子,这些自由基是例如由于使用氧气而产生的,但其含量高会导致疾病和衰老。自由基可以帮助癌症发展,但是迅速复制的癌细胞会产生大量自由基,最终也可能损害它们。由于Nqo1在许多癌症中都被发现含量很高,因此人们认为Nqo1通过清除自由基来帮助癌细胞生存而不是自杀。他们的证据表明,Nqo1在清除肝癌中的自由基方面没有作用,安德说。

现在他们也想看看Nqo1在其他肝癌模型中的活性。在这些研究中,他们使用了标准模型,该模型使用一种化学物质来产生肝癌并紧密模拟人类中的许多肝癌,但是现在,他们还希望研究具有多种原因的这种情况的其他模型。

肝癌的危险因素包括慢性A型或B型肝炎感染,可能导致称为肝硬化的肝脏瘢痕形成,这会增加肝癌的风险,以及酗酒,吸烟以及在该国越来越多的非酒精性脂肪肝疾病据美国癌​​症协会称,肥胖导致肥胖。

根据美国癌症协会的统计,自1980年以来,肝癌的发病率在美国已增长了两倍,而这种疾病的发病率是男性的三倍。自2007年以来,肝癌死亡率也以每年仅2%的速度增长,这是全球主要的死亡原因。

引用

Medical College of Georgia at Augusta University. "Enzyme that helps protect us from stress linked to liver cancer growth." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 August 2019. .

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