【新发现】基因工程改造阻碍糖代谢可减慢肺肿瘤的生长

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作者：Cathy

导言：肺癌是发病率和死亡率增长最快，对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。近50年来许多国家都报道肺癌的发病率和死亡率均明显增高，男性肺癌发病率和死亡率均占所有恶性肿瘤的第一位，女性发病率和死亡率占第二位。近日，有研究人员发现阻断一对葡萄糖转运蛋白可能是治疗肺癌的有效方法。

癌细胞的快速生长和扩散依赖于大量的葡萄糖来提供能量。这使得科学家们考虑切断糖的供应，以此作为治疗癌症的一种方法。近日，瑞士的研究人员发现抑制一对葡萄糖转运蛋白可以阻碍肺癌细胞的糖代谢，以此减缓肺癌的发展。

这项研究由瑞士洛桑联邦理工学院瑞士实验癌症研究所的卡洛琳·康塔特（Caroline Contat）领导，并发表在《eLife》杂志上。题目为“Combined deletion of Glut1 and Glut3 impairs lung adenocarcinoma growth”

葡萄糖转运蛋白(GLUT)是一类调控细胞外葡萄糖进入细胞内的跨膜蛋白家族，参与糖代谢等过程，其在一定程度上决定了肿瘤细胞的生长和增殖的快慢。因此，这种蛋白质成为了癌细胞饥饿疗法的一个吸引人的靶点。但是科学家们目前还不知道具体的方法，也不确定如果癌细胞被剥夺了糖分，它们是否会转而利用其他物质来供能。

该研究的第一作者，瑞士洛桑联邦理工学院瑞士实验癌症研究所的学生和博士助理卡洛琳·康塔特（Caroline Contat）说：“抑制肺肿瘤利用糖分可能是一种有效的治疗策略，但是尚不明确是否应该靶向葡萄糖转运蛋白，以及靶向哪些葡萄糖转运蛋白。”

为了找出答案，Contat和她的同事对肺癌小鼠进行了基因工程改造，其中一组小鼠缺少一种叫做GLUT 1的葡萄糖转运蛋白，另一组缺少一种叫做GLUT 3的替代糖转运蛋白。研究小组发现，在缺乏GLUT 1或GLUT 3的小鼠中，肿瘤的生长速度与同时含有两种转运蛋白的小鼠肿瘤生长速度一样快。

然而，当他们再次对肺癌小鼠进行基因工程改造，使小鼠同时缺乏GLUT 1和GLUT 3时，他们发现这些小鼠肿瘤生长较少，小鼠存活时间更长。随后，研究小组通过使用一种叫做正电子发射断层扫描（PET）的成像技术和放射性标记的糖，证实了小鼠体内肿瘤使用的糖分减少，肿瘤细胞的生长也比较缓慢。

最后，他们在实验室培养的四种不同的人肺癌细胞株中同时删除了GLUT 1和GLUT 3，结果这些细胞生长速度放缓。Contat说：“这些实验表明，GLUT 1和GLUT 3的联合作用是促进肺癌细胞生长所必需的。”

利用纳米成像研究，研究小组还发现，小鼠肺部肿瘤细胞中大多数糖衍生的生物量都聚集在一种名为板层体的细胞室中，而GLUT 1是这一燃料储存所必需的元素。

瑞士实验癌症研究所助理教授埃蒂安·梅兰（Etienne Meylan）说：“我们需要对这些肿瘤燃料储存室进行更多研究，但我们的研究结果表明了肺癌治疗的一种新方法，其重点是使肿瘤细胞缺乏能量。特别是，同时阻断GLUT 1和GLUT 3的治疗将有助于阻止肺肿瘤生长。”

参考：

【1】Caroline Contat et al. Combined deletion of Glut1 and Glut3 impairs lung adenocarcinoma growth, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.53618

【2】https://medicalxpress.com/news/2020-06-blocking-sugar-metabolism-lung-tumour.html

【3】https://elifesciences.org/articles/53618

【4】https://www.baikemy.com/disease/kg/1103?so=jb

【5】https://baike.so.com/doc/1375922-1454427.html

【6】http://www.gzrehab.com.cn/news.php?newsid=1747

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