發(fā)布日期：2017-11-24

美國紐約大學Perlmutter癌癥中心的研究人員發(fā)現，可以通過局部釋放氧分子來破壞肺和乳腺癌細胞中的鐵依賴蛋白，減緩細胞的生長，使它們更容易殺死。相關研究于11月22日在線發(fā)表在Nature上。

NFS1提供癌細胞對氧的保護

人類細胞含有48種蛋白質，它們依賴于鐵和硫的復合物才能發(fā)揮作用。鐵硫復合物遇到氧分子時會失效。正常的細胞如果要在肺部等高氧環(huán)境中生存下來的話，就必須不斷地更換這些鐵硫簇。倘若是生長異常的肺癌細胞，更是如此。

目前的研究表明：肺腺癌細胞在氧氣脅迫下生存的話會制造更多稱為NFS1的蛋白，這種蛋白能從半胱氨酸中獲取硫制造鐵硫簇。研究人員還發(fā)現，乳腺癌細胞擴散到肺部后會增加NFS1生產以適應高氧環(huán)境，而其余在乳腺的細胞則不會這樣。

通訊作者Richard Possemato博士說：“我們的數據支持了這一觀點：NFS1提供癌細胞對氧的保護。我們希望找到把它去除的方式。”

NFS1在低氧組織中不是必需的

研究小組用短發(fā)夾RNA一個接一個地關閉了2752個與細胞代謝有關的基因，包括鐵和硫的生化相關的基因，進而發(fā)現許多高氧水平生存必需的基因在低氧環(huán)境中并不是那么重要。

引人注目的是，NFS1基因在高氧含量的肺部是生存最基本的，但在含氧水平低得多的皮膚下面的細胞卻不是這樣。當研究者將癌細胞在有和沒有NFS1狀況下注射到小鼠皮下，它們生長得同樣好。但同樣的細胞沒有NFS1就不能在肺部形成腫瘤。與這些在小鼠中的研究結果一致，人的數據分析顯示，在肺腺癌細胞中NFS1的水平明顯高于附近正常肺組織。

兩種阻止肺癌生長的新方法

作者認為NFS1可以以兩種方式對肺癌細胞的生存至關重要。如果NFS1不夠活躍以跟上氧介導對鐵硫簇的破壞，研究人員發(fā)現癌細胞會在重要蛋白質構建上出問題，但只是停止復制。

或者，鐵硫簇的數目可以作為鐵水平的傳感器。當鐵水平過低時，細胞會“認為”它們缺少鐵，并且從儲存鐵的分子中釋放出更多。在體外培養(yǎng)癌細胞的研究中，研究團隊發(fā)現這種積聚的“自由”的鐵會導致產生活性氧（ROS）。這種損傷細胞膜和觸發(fā)細胞死亡的形式，稱為ferroptosis。作者們指出，未來的工作還需要在活體動物身上證實這種效果。

Possemato說：“我們的研究表明，未來的抗癌治療——剝奪癌細胞對ROS抗氧化的保護可以結合阻斷NFS1的藥物，由鐵介導的毒性促進癌細胞死亡。即使是在低氧的腫瘤中也能進行。”下一步，研究小組會篩選阻斷NFS1促進鐵硫簇生產的化合物。

來源：生物探索