腫瘤細(xì)胞在生存過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，常常會(huì)采取破壞有機(jī)體健康的方法。為了適應(yīng)這一生存策略，腫瘤細(xì)胞會(huì)學(xué)會(huì)許多健康細(xì)胞所沒(méi)有的能力，例如在葡萄糖水平極低的情況下仍能保持生長(zhǎng)勢(shì)頭。這一現(xiàn)象可能是導(dǎo)致抗血管生成因子難以消除癌癥的主要原因。腫瘤細(xì)胞通常會(huì)通過(guò)阻礙提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和葡萄糖的血管發(fā)育來(lái)影響機(jī)體健康。
研究人員通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵的生化機(jī)制，該機(jī)制有助于癌細(xì)胞在沒(méi)有葡萄糖的情況下生存。這種機(jī)制被稱為腫瘤細(xì)胞特殊的生存模式。在這個(gè)模式下，當(dāng)葡萄糖可用時(shí)，腫瘤細(xì)胞會(huì)利用特殊的生化路徑來(lái)生存并繼續(xù)增殖；而當(dāng)環(huán)境中沒(méi)有葡萄糖時(shí)，這種蛋白開(kāi)關(guān)會(huì)誘發(fā)一種不同的通路來(lái)完成相同的目標(biāo)。
研究者Nabil Djouder解釋道，腫瘤細(xì)胞非常聰明，當(dāng)對(duì)其生長(zhǎng)和增殖必要的一扇門關(guān)閉時(shí)，它們總會(huì)打開(kāi)另外一扇門來(lái)適應(yīng)任何壓力并不斷生長(zhǎng)。這就是為何癌細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生高度復(fù)雜的機(jī)制來(lái)學(xué)會(huì)生存，科學(xué)家們很難對(duì)付癌癥的原因。
在過(guò)去的一段時(shí)間里，科學(xué)家們非常疑惑腫瘤細(xì)胞是如何在大規(guī)模的腫瘤內(nèi)部生存的，因?yàn)槟[瘤組織中心幾乎沒(méi)有任何血管提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究者迫切希望理解癌細(xì)胞對(duì)抗血管生成因子產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制。抗血管生成因子是一種常用的廣泛抗癌藥物，其作用效力基于抑制對(duì)腫瘤提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的血管網(wǎng)絡(luò)，從而使得癌細(xì)胞因得不到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而死亡。
在細(xì)胞中，會(huì)發(fā)生任何事情，這些過(guò)程基于細(xì)胞中的一系列生化反應(yīng)。例如，通過(guò)添加特殊分子來(lái)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾，而且這種改變還會(huì)誘導(dǎo)其他蛋白的改變。這類似于由多個(gè)能夠連接/斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)組成的回路。研究人員Djouder及其同事在文章中鑒別出了這種開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其可以幫助細(xì)胞檢測(cè)環(huán)境中是否存在葡萄糖，并幫助細(xì)胞決定它們應(yīng)當(dāng)遵循什么樣的生化路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)最終生存的目的。
這種復(fù)雜的系統(tǒng)由三種蛋白組成：URI蛋白（扮演開(kāi)關(guān)作用）、OGT和c-Myc。c-Myc是一種熟知的癌基因，其可以促進(jìn)細(xì)胞增殖和生存。然而，研究者發(fā)現(xiàn)c-Myc蛋白的水平對(duì)于癌細(xì)胞生存的重要性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的壓力。
URI蛋白可以控制OGT的活性，而OGT可以感知并利用葡萄糖來(lái)控制c-Myc的水平。當(dāng)存在葡萄糖時(shí)，OGT會(huì)利用葡萄糖來(lái)穩(wěn)定c-Myc的水平；反之，細(xì)胞則會(huì)面臨葡萄糖短缺的狀況，URI則會(huì)變成OGT的潛在抑制子，從而抑制OGT的活性，進(jìn)而降低細(xì)胞對(duì)葡萄糖的消耗，最終導(dǎo)致c-Myc降解。在葡萄糖缺失的情況下，細(xì)胞的生存依賴于具有癌基因活性的URI蛋白。
這項(xiàng)研究闡明了一種重要的葡萄糖感知機(jī)制，即URI蛋白可以扮演控制OGT和c-Myc活性的變阻器。其會(huì)被賦予選擇性的特性來(lái)促進(jìn)癌細(xì)胞對(duì)多種代謝壓力產(chǎn)生耐受，并在由環(huán)境改變引發(fā)的選擇性壓力環(huán)境中繼續(xù)生存下去。這種新型機(jī)制對(duì)于研究腫瘤形成非常重要，或許可以幫助研究者解釋葡萄糖缺失時(shí)癌細(xì)胞如何能夠繼續(xù)擴(kuò)張。
然而，本文研究結(jié)果對(duì)于進(jìn)行實(shí)際臨床應(yīng)用可能還有一段距離。截止到目前為止，研究者還不能成功阻斷URI蛋白的活性，而且研究者還不能完全解析URI蛋白的功能。后期研究者表示他們將通過(guò)更為深入的研究來(lái)深入剖析URI蛋白的功能以及其與癌癥生存的關(guān)系。