由加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心的研究人员领导的两项新研究深入了解了细胞如何利用能量来影响前列腺肿瘤的生存和生长方式 - 这些进展可以帮助解释为什么一些前列腺癌对激素治疗产生抗药性,激素治疗是晚期男性最常用的治疗方法。
激素疗法,也称为抗雄激素疗法,在暂时阻止前列腺癌细胞的生长方面起着至关重要的作用。然而,随着时间的推移,大多数患者最终会看到他们的癌症复发和进展,这凸显了继续进步以提高临床结果的迫切需要。
“识别癌细胞的代谢改变和了解模式可能是开发新的癌症治疗方法的关键组成部分,”加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院分子,细胞和发育生物学以及泌尿外科副教授,加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心成员Andrew Goldstein说.“新技术的进步让我们深入了解这些肿瘤是如何分解它们的营养物质(称为癌症代谢)以帮助它们生长的。我们也许能够利用或利用这种生物学来使肿瘤更容易治疗。
代谢见解揭示了治疗敏感性和耐药途径
发表在《自然细胞生物学》上的第一项研究中,研究小组确定了前列腺细胞中的一个特定过程,该过程有助于确定它们如何从一种类型的细胞进化到另一种类型的细胞,这在确定对治疗的反应方面起着至关重要的作用。
前列腺中有两种类型的细胞:基底细胞和管腔细胞。无论癌症最初始于基底细胞还是管腔细胞,随着癌症的生长,它几乎总是具有管腔细胞的特性。但随着时间的流逝,以及对治疗的反应,一些肿瘤变得不那么管腔。当肿瘤非常明亮时,使用激素疗法更容易治疗。Goldstein指出,当它不那么明亮时,它的可治疗性就更差,抵抗力更强,Goldstein指出,他是该研究的资深作者,也是加州大学洛杉矶分校Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的成员。
在研究这一过程时,研究人员发现,当基底细胞转化为管腔细胞时,它们处理一种称为丙酮酸的分子的方式会发生变化。新陈代谢的这些变化会影响细胞内的“遗传指令”,这些指令决定了它们如何发育和对治疗的反应。
研究小组发现,阻断细胞代谢的特定部分,称为线粒体丙酮酸载体,并添加一种称为乳酸的物质可以改变细胞行为。这些变化可能会影响前列腺癌治疗的成功,尤其是那些靶向雄激素受体的治疗,雄激素受体是前列腺癌生长的关键参与者。
此外,改变细胞使用一种叫做乳酸的物质的方式会导致DNA在细胞中的组织方式发生重大变化,从而影响哪些基因被打开或关闭。
“这项研究强调了考虑改变细胞代谢如何影响前列腺癌及其对治疗的反应的重要性,”该研究的第一作者Jenna Giafaglione说,他是加州大学洛杉矶分校分子生物学跨部门项目的研究生,也是Goldstein实验室的成员,也是加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心癌症数据科学主任Paul Boutros的实验室。“如果我们知道新陈代谢的某些方面正在促进耐药表型,那么我们就可以在这些耐药肿瘤中寻找新的靶点。
MYC蛋白被确定为关键调节因子
第二项研究发表在《细胞报告》杂志上,揭示了雄激素受体通路阻断时前列腺癌细胞的反应,这是治疗晚期前列腺癌的常用方法。
为了了解细胞的能量产生和使用在这种阻滞下会发生什么变化,Goldstein和他的团队研究了癌细胞如何改变它们产生能量的方式。他们发现,细胞开始依赖于线粒体内的一种能量,精确定位细胞内控制这些变化的某些分子和过程。
在这个过程中,一种重要的蛋白质,称为MYC,被发现是该行为的关键调节因子。具体来说,他们发现,如果MYC活性由于治疗而降低,那么这些细胞似乎变得非常依赖它们的线粒体来生存。如果MYC不下降,那么细胞对治疗的弹性和抵抗力要强得多,并且不依赖于它们的线粒体。增强MYC活性逆转了能量产生的变化,使癌细胞对某些抑制剂的敏感性降低。
“这项研究教会了我们关于治疗反应的知识,并表明,如果我们能找到正确的疗法组合,例如,最初使用激素疗法,然后使用某种影响线粒体行为的二级疗法,我们可能能够减少疾病进展和复发,”Goldstein说。
综上所述,这些新研究表明需要进一步研究新陈代谢与治疗耐药性或治疗反应之间的联系。了解和控制这些变化可能有助于开发更好的前列腺癌治疗方法。
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