作为细胞的动力室,线粒体对于每一个生物体都十分关键,因为它们能够产生能量,同时也控制生存,但是,它们在癌症中的功能仍然不完全清楚。这是特别重要的,因为,在一般情况下,肿瘤细胞增殖速度超过正常组织,科学家们推测,保存线粒体功能的机制,是支持肿瘤扩张的原因。
现在,美国Wistar研究所的科学家们发现,肿瘤细胞中的线粒体内有一种特殊的蛋白质网络,对于维持线粒体的清洁功能是必不可少的,不仅可以使肿瘤细胞扩散,而且也使它们能够移动和侵袭到远端的器官。通过了解参与其中的因素,Wistar的科学家们能够关闭该网络内的单个亚基,大大降低了癌细胞生长和扩散的能力,从而表明这是一个有吸引力的新治疗靶点。该研究结果发表在《PLoS Biology》杂志上。
这项研究的负责人、Wistar研究所的总裁兼首席执行官、Wistar研究所癌症中心主任Dario C. Altieri教授指出:“这是‘肿瘤如何能快速使自己适应于应付自身较高的生物合成需要’的一个例子。线粒体对于‘肿瘤处理生长和传播所需的能量’这种能力,发挥了至关重要的作用,因此,确定肿瘤如何维持线粒体的功能,并利用它来支持异常的细胞增殖和转移扩散,可能会为各种各样的癌症确定新的治疗靶点。”
之前的研究提供证据表明,控制蛋白质折叠和稳定性(或蛋白质内稳态)的能力,对于减少细胞应激是非常重要的。而且众所周知,肿瘤可劫持对它们有利的蛋白质内稳态机制,但这在线粒体中是如何发生的,在很大程度上仍然是未知的。Wistar科学家描述的这个网络揭开了这个问题的谜底,并证实了其在肿瘤发展中的重要作用。特别是,这个网络的一个组分——ClpP,被发现在原发性和转移性肝癌中是普遍过度表达的,并与患者的生存期缩短相关。在这项研究中,科学家们在乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和肺癌以及黑色素瘤和淋巴瘤中,确定了这个亚基的表达。
这项研究的**作者、Wistar研究所Altieri实验室博士后Jae Ho Seo表示:“靶定参与线粒体功能的途径,引起了科学家的*大兴趣,我们已经确定了一条这样的途径,可为多种癌症提供了一个‘成药性’的靶标。其他研究表明,在临床前模型中靶定线粒体蛋白是可行的,所以,破坏我们在这项研究中所确定的网络,可能会关闭导致肿瘤进展的关键过程。”
线粒体在肿瘤中发挥了重要的作用,科学家们也对此进行了不懈的研究。2014年7月,天主教鲁汶大学(UCL)实验和临床研究所(IREC)Pierre Sonveaux教授研究小组开展了一项工作,成功地确定了一个药类化合物家族,它们能够阻止肿瘤转移的出现。研究人员通过研究肿瘤细胞中的线粒体,实现了这一目标。线粒体被认为是细胞的“发电站”。但是UCL研究人员在肿瘤细胞中观察到,当线粒体的功能被改变时,它们就可以促进细胞的迁移,从而导致肿瘤转移的形成。相关阅读:促进肿瘤转移的线粒体开关。