EMBO Journal 肿瘤细胞是谷氨酰胺瘾君子吗?

来源：作者：人气：-发表时间：2017-04-18 09:46:00【大中小】

大多数癌症都需要大量谷氨酰胺进行快速生长。大量研究表明没有“谷氨酰胺瘾”这种现象，它们便不能生存。这便带来了这个抗癌观点，即预防谷氨酰胺摄取可能是一种潜在的肿瘤治疗策略。德国柏林和维尔兹堡的一项研究表明尽管谷氨酰胺缺乏会抑制某些肿瘤细胞的增殖，但是它们大多数都不会被杀死。人们便不禁产生疑问：是否这样的治疗性干预会导致癌症缓解。这项研究于近日发表在The EMBO Journal杂志上。

肿瘤细胞

谷氨酰胺瘾通常是在细胞培养系统中研究，这种情况会通过改变基因使细胞过表达c-MYC——所有细胞生长和增殖的重要调节物，在癌症中，它通常会失调。这些系统中，谷氨酰胺匮乏对细胞而言是致命的，但是这种情况是否也发生在自然生长的肿瘤中？为了解决此问题，柏林和维尔兹堡的研究团队进一步检查结肠癌细胞，该细胞本身就高表达c-MYC。他们发现，当谷氨酰胺缺乏时，这些癌细胞并不会死亡。相反，他们会进入一个增值停滞的可逆状态。

此外，研究人员发现过表达c-MYC的细胞培养系统以及自然发生的结肠癌细胞产生c-MYC的调控方式不同。细胞培养系统中，c-MYC蛋白质将总是处于较高水平。相反，一旦谷氨酰胺缺乏，结肠癌细胞中c-MYC水平的基因表现呈现下调趋势。这就表明，一旦谷氨酰胺缺乏，c-MYC便可能杀死细胞。研究人员因此调查了c-MYC的精确作用及其受谷氨酰胺调控的方式。

谷氨酰胺可以应用于许多细胞通路，包括核苷酸的生成以及DNA和RNA的构建。当谷氨酰胺含量低时，核苷酸的水平就会下降。研究人员发现，这反过来也会造成c-MYC水平下降。

谷氨酰胺及其代谢产物腺苷通过3'-UTR对Myc的控制翻译

c-MYC的一个主要功能就是调节大量基因的转录。因此，当核苷酸水平很低时，c-MYC浓度下降，转录也下调。 “我们的研究结果表明c-MYC与核苷酸有效转录有联系。“ 该项研究的首席研究员之一、柏林Max-Delbrück分子医学中心的Stephen Kempa说，“对于细胞而言，有这样的一种机制是非常有意义的——甚至当它缺少构建模块时，不会试图制造RNA，。”

但是，这种关系并不在体外的高表达c-MYC的培养模型（主要用于调查癌症中谷氨酰胺瘾的系统）中存在。在这些细胞中，尽管核苷酸太少，但是一旦谷氨酰胺缺乏，转录机制会依旧保持运行。这也可能导致错误。新出现的转录将被捣乱，新生的转录物只会缠结在一起，形成对细胞致命的环状物质。“谷氨酰胺瘾主要在细胞培养系统中调查可能已经高估了谷氨酰胺缺乏的杀伤力，”和Kempa共同领导研究、来自维尔兹堡大学的Martin Eilers说。

原文来源

The 3'-UTR of MYC couples RNA polymerase II function to ribonucleotide levels.