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揭示尿苷二磷酸葡萄糖抑制肺癌转移的新功能

2020.7.20
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qi

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  国际学术期刊《自然》(Nature)在线发表了中国科学院分子细胞科学杰出创新中心/生物化学与细胞生物学研讨所杨巍维研讨组的最新研讨成果:UDP-glucose accelerates SNAI1 mRNA decay and impairs lung cancer metastasis。研讨初次提醒了糖醛酸代谢通路中的尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-Glc)抑止肺癌转移的新功用及作用机制,为肺癌转移的监测和阻断提供了新的靶点和生物标志物。

  肺癌是全世界也是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。我国每年肺癌发病人数超越73万,死亡人数超越61万,五年生存率低至16.1%,肺癌已然成为“第一大癌症”与“头号癌症杀手”。转移是肺癌死亡率居高不下的重要缘由。传统手术以及术后放化疗能够很好地控制原发肿瘤,但对发作转移的肿瘤常常一筹莫展。初步统计,95%以上的肿瘤死亡是由肿瘤转移形成的。因而,深化了解肿瘤转移的分子机制不只有助于肿瘤早期转移的发现,还将为肿瘤转移的阻断提供新的战略,并最终改善癌症患者的预后。

  代谢异常是恶性肿瘤的重要特征。癌症相关基因的突变形成了细胞内多条信号通路的改动,从而影响肿瘤细胞的代谢,并重塑肿瘤细胞,以加强其存活和生长才能。实践上,肿瘤细胞需求改动代谢的状态来应对癌基因信号通路传送的增殖信号。除此之外,异常的肿瘤微环境也能进一步改动肿瘤细胞的代谢表型,从而影响肿瘤的发作开展及对治疗的反响性。但是,这些异常的代谢如何支撑肿瘤转移却不为人知。

  杨巍维研讨组长期盘绕肿瘤代谢异常功用与调控机制,重点关注肿瘤代谢与信号转导的交互调控,旨在提醒肿瘤细胞代谢重编程在肿瘤发作开展中的功用及调控机制,为癌症的诊治、药物研发等提供理论根据及研讨根底(Nature 2011, Cell 2012, Mol Cell 2012, Nat Cell Biol 2013, Cell Res 2017, Mol Cell 2018,PLOS Biol 2018, Nat Commun 2016, 2019)。

  在该项研讨中,他们发如今表皮生长因子受体(EGFR)激活的条件下,尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶(UGDH)第473位酪氨酸(Y473)发作了磷酸化。UGDH是糖醛酸途径的限速酶,能够催化UDP-Glc反响生成尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDP-GlcUA);后者能够作为细胞合成糖胺聚糖的原料(图1)。磷酸化的UGDH可与HuR分离,并将UDP-Glc转化为UDP-GlcUA,从而削弱了UDP-Glc对HuR与SNAI1 mRNA分离的抑止,加强了SNAI1 mRNA稳定性及蛋白表达;SNAI1表达的升高加强了肿瘤细胞迁移才能,进而促进了肺癌转移(图2)。

  此外,UDP-Glc程度与肺癌患者的转移复发亲密相关。研讨者发现,相比原发灶,转移灶中肺癌组织的UDP-Glc程度急剧降低;更为重要的是,发作远端转移的肺癌患者的血液样本中含有更低的UDP-Glc程度。此外,他们还发现肺癌组织中UGDH Y473磷酸化程度越高,发作肺癌转移的几率越大,且患者的预后越差。

  该研讨提醒了UDP-Glc抑止肿瘤的新功用,树立了代谢小分子调控蛋白质功用的新形式,树立了细胞代谢与RNA稳定性调控的新衔接,为肺癌转移的诊断和治疗提供了首个生化标志物及干预新战略。

  该研讨主要由分子细胞杰出中心杨巍维研讨组与中科院大连化学物理研讨所李国辉研讨组协作完成。广州大学副教授王雄军、分子细胞杰出中心博士生刘瑞隆、朱文成、大连化物所楚慧郢为论文共同第一作者,杨巍维和李国辉为该论文的共同通讯作者。该项工作得到分子细胞杰出中心研讨员程红、高栋实验室博士生李飞的指导与支持。该研讨得到国度自然科学基金委、中科院和中组部青年千人方案的赞助,数据搜集工作得到分子细胞杰出中心公共技术效劳中心分子平台、细胞平台、化学平台、动物平台和GTP中心的支持。

  文章链接:仪器设备网 https://www.instrumentsinfo.com/technology/show-865.html


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