肿瘤抑制基因TP53（编码蛋白p53）在大多数人类癌症中以及在70%以上的胰腺导管腺癌（PDAC）中发生突变。野生型p53在细胞应激反应中积累，并调节基因表达以改变细胞命运和阻止肿瘤产生。众所周知，野生型p53也可以调节细胞代谢途径，不过人们对p53依赖性的抑制癌症进展的代谢变化仍然知之甚少。
在一项新的研究中，来自美国纪念斯隆凯特琳癌症中心等研究机构的研究人员发现p53重塑癌细胞代谢，从而促进染色质和基因表达发生有利于维持癌变前细胞命运（premalignant cell fate）的变化。在源自发生KRAS突变的PDAC小鼠模型的癌细胞中恢复p53功能导致α-酮戊二酸（αKG）积累，其中αKG也可作为一部分染色质修饰酶的专一性底物。相关研究结果近期发表在Nature期刊上，论文标题为“α-Ketoglutarate links p53 to cell fate during tumour suppression”。
图片来自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1577-5。
p53诱导了癌变前细胞分化特征性的转录程序，并且这种效果可通过添加细胞渗透性的αKG加以部分重现。作为一种αKG依赖性染色质修饰，5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）的水平升高伴随p53触发的肿瘤细胞分化，而5hmC水平下降则表征了从癌前病变到去分化的恶性病变的转变，这与Trp53的突变有关。
通过抑制酮戊二酸脱氢酶（oxoglutarate dehydrogenase, 一种参与三羧酸循环的酶）来增强p53缺乏的PDAC癌细胞中的αKG积累，可以特异性地导致5hmC升高、肿瘤细胞分化和肿瘤细胞适应性下降。相反，增加细胞内的琥珀酸（αKG依赖性双加氧酶的一种竞争性抑制剂）水平会使p53驱动的肿瘤抑制作用减弱。
这些数据表明αKG是p53介导的肿瘤抑制的效应因子，并且αKG在p53缺陷型肿瘤中的积累可以驱动肿瘤细胞分化并抵抗恶性肿瘤进展。
参考资料：
John P. Morris IV et al. α-Ketoglutarate links p53 to cell fate during tumour suppression. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1577-5.
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