研究中取得一項新的突破性發(fā)現(xiàn),證實p73蛋白激活了腫瘤細(xì)胞中的磷酸戊糖途徑,支持了腫瘤細(xì)胞的增殖。該成果為腫瘤代謝研究找到了新機(jī)理,為腫瘤治療提供了新思路。近日,學(xué)術(shù)期刊《自然·細(xì)胞生物學(xué)》在線發(fā)表了這項研究成果。
p73是p53家族蛋白成員之一,通常被人們視為是一種潛在的腫瘤抑制因子。然而,p73在人類腫瘤細(xì)胞中很少發(fā)生缺失或突變,反而呈現(xiàn)出很高量的表達(dá)。那么,p73在腫瘤細(xì)胞中的高表達(dá)是否會有利于腫瘤細(xì)胞的生長?這成為長期困惑科學(xué)界的一個問題。
吳緬和楊小魯課題組經(jīng)過多年合作研究發(fā)現(xiàn),p73是通過一條葡萄糖代謝旁路,即磷酸戊糖途徑,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。他們通過實驗證明,高量表達(dá)的p73使葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)這一關(guān)鍵酶的活性大大增強(qiáng),從而激活了在正常細(xì)胞中較少被使用的磷酸戊糖途徑。細(xì)胞中大量的葡萄糖通過這一旁路被消耗。這一代謝途徑無法產(chǎn)生細(xì)胞生長必需的能量,而是產(chǎn)生大量戊糖與強(qiáng)還原劑NAPDH,前者用于合成核苷酸,后者則會參與脂肪酸合成和清除一種對腫瘤細(xì)胞有抑制作用的氧化物ROS,從而滿足腫瘤細(xì)胞無限、旺盛的生長。正常情況下,細(xì)胞在有氧、無氧情況下分別進(jìn)行有氧代謝和糖酵解;而腫瘤細(xì)胞無論在有氧或無氧情況下,都通過糖酵解進(jìn)行代謝,大量消耗葡萄糖而無法產(chǎn)能。這是德國諾貝爾獎得主奧托·瓦博格上世紀(jì)20年代提出的“瓦博格效應(yīng)",上述研究部分解釋了該效應(yīng)的發(fā)生機(jī)理。