研究人員發現一種致命的兒童癌症的關鍵弱點
死於癌症的兒童中有15%是神經母細胞瘤的受害者,這是一種產生於腎上腺神經細胞的兒童癌症。近50%的高危神經母細胞瘤患兒有額外的MYCN(MYCN擴增)基因拷貝,這是神經母細胞瘤的主要驅動力和對治療的抵抗。
最近發表在《自然通訊》上的一項研究的通訊作者、貝勒醫學院和得克薩斯兒童醫院的兒科-血液學和腫瘤學副教授Eveline Barbieri博士說:“通過直接針對MYCN來治療神經母細胞瘤一直是個挑戰。在這項研究中,我們研究了改善患有MYCN擴增的神經母細胞瘤兒童生存的新策略,研究了我們可以利用的代謝漏洞,以推翻這些腫瘤對治療的抵抗。”
Barbieri和她的同事使用一種無偏見的代謝組學分析,比較了MYCN擴增的神經母細胞瘤和非MYCN擴增的神經母細胞瘤的代謝概況。他們的新方法揭示了這兩組腫瘤在腫瘤細胞利用某些營養物質助長腫瘤發展的方式上的重要差異。
Barbieri說:“我們發現,MYCN擴增以一種促進脂肪酸使用和生物合成的方式重塑了腫瘤的脂質代謝,這是一種細胞可以作為能量來源的脂質類型。擁有MYCN額外拷貝的細胞高度依賴脂肪酸來生存。我們在MYCN擴增的細胞系和MYCN擴增的患者腫瘤樣本中都證實了這一點。”
Barbieri和她的同事提出,MYCN改變了脂質代謝的路線,使脂肪酸容易被癌細胞獲得,鼓勵腫瘤細胞的生長。
“當我們調查是什麼促使MYCN擴增的神經母細胞瘤依靠脂肪酸生長時,我們發現MYCN直接上調或增強了脂肪酸轉運蛋白2(FATP2)的生產,這是一種介導細胞吸收脂肪酸的分子,”Barbieri說。“我們接著問,如果我們在MYCN擴增的神經母細胞瘤中乾擾FATP2功能,會發生什麼?”
當研究人員中和FATP2的活性時,無論是通過敲除基因還是通過用一種小分子抑製劑阻斷FATP2的作用,他們減少了MYCN擴增的腫瘤的生長。
Barbieri說:“我們觀察到,當我們阻斷脂肪酸進入癌細胞時,腫瘤細胞的生長有所減少。有趣的是,抑製或阻斷FATP2對正常細胞或沒有MYCN擴增的腫瘤沒有影響。這似乎是MYCN擴增腫瘤的一個選擇性代謝弱點。它們獨特地利用這種轉運器以脂肪酸為食來生長。”
此外還有其他MYCN擴增的兒科和成人腫瘤。Barbieri說:“這種方法可能適用於許多利用MYC致癌的人類癌症(總體上約有50%的癌症),並為癌症進展中的能量代謝調節提供新的見解。”
這些發現表明,干擾FATP2活性的治療干預措施有可能選擇性地阻斷MYCN擴增的腫瘤對脂肪酸的吸收,停止或減少腫瘤的生長,並使其對常規化療更加敏感。
Barbieri說:“在臨床上採用這種方法之前,還需要更多的工作。但這項研究表明,干擾腫瘤對脂肪酸的營養依賴的策略是一種有前景的治療策略,值得進一步研究。”