肺癌屬于世界上的“第一大癌癥”,不管是在全世界還是在我國都屬于發(fā)病率和死亡率的癌癥。腫瘤細胞轉移是肺癌死亡率居高不下的主要因素。通過傳統(tǒng)手術和術后化療可以控制原發(fā)性腫瘤,但是對轉移的腫瘤卻是束手無策。數(shù)據(jù)顯示,超過95%的癌癥死亡是由于腫瘤轉移造成的。因此,研究腫瘤轉移的分子機制就顯得非常重要。
在近期的Nature期刊上,中科院的研究團隊發(fā)表了題為“UDP-glucose accelerates SNAI1 mRNA decay and impairs lung cancer metastasis”的文章,指出尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-Glc)除了是尿酸代謝的中間產物,還能夠加速SNAL1 mRNA衰變阻止肺癌轉移。這是首次揭示糖醛代謝通路中的小分子代謝產物抑制肺癌轉移的新作用機制,為肺癌轉移的檢測和阻斷提供了新的靶點和生物標志物。
惡性腫瘤的重要標志之一就是代謝異常。癌癥發(fā)生過程中會造成細胞內多種信號通路的調控異常。從而影響腫瘤細胞的代謝,對腫瘤細胞進行重塑,增強其存活和生長能力。獨特的生化微環(huán)境還會進一步的影響腫瘤細胞的代謝類型,進而影響腫瘤進展以及治療效果。這些異常代謝對腫瘤轉移的機制還屬于未知狀態(tài),本次研究第一次發(fā)現(xiàn)了UDP-Glc在抑制腫瘤轉移方面的獨特功能,提出代謝物調節(jié)蛋白功能的新模型。
UDP-Glc脫氫酶(UGDH)是尿酸代謝中的一種關鍵酶,能夠將UDP-Glc轉化為UDP葡萄糖醛酸。HuR屬于廣泛表達的RNA結合蛋白,能夠與許多mRNAs的3-UTR結合提高其穩(wěn)定性。在本文中,研究人員大學在表皮生長因子受體(EGFR)激活的條件下,UGDH第473位酪氨酸發(fā)生磷酸化,然后與HuR結合,并完成UDP-Glc到UDP葡萄糖醛酸的轉化,從而減弱UDP-Glc對HuR與SNAL1 mRNA結合的抑制,增強了SNAL1 mRNA穩(wěn)定性及蛋白表達。SNAL1 mRNA上調會啟動上皮間質轉換,從而促進腫瘤細胞遷移和肺癌轉移。這些發(fā)現(xiàn)說明UDP-Glc能夠抑制肺癌轉移,而UGDH通過增加SNAL1 mRNA穩(wěn)定性促進腫瘤轉移。
進一步的研究發(fā)現(xiàn)UDP-Glc水平與肺癌患者的轉移復發(fā)關聯(lián)。通過比較原發(fā)灶和轉移灶中肺癌組織的UDP-Glc水平,發(fā)現(xiàn)轉移灶中急劇降低,發(fā)生遠端轉移的肺癌患者的血液樣本中UDP-Glc水平水平更低。而當肺癌組織中UGDH Y473磷酸化水平升高時,發(fā)生肺癌轉移的幾率也會提高,患者的預后也會較差。
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