客观日本

日美共同发现诱导乳腺癌细胞繁殖和导致药物失效的关键蛋白质

2019年05月08日 生物医药
日本语

日本庆应义塾大学先端生命科学研究所和哈佛大学医学研究生院通过联合研究,发现了诱导乳腺癌繁殖和导致乳腺癌药物失去疗效的关键蛋白质。

人体内的癌细胞在营养、酸碱度(pH)及氧浓度等比较低的恶劣环境中也会异常繁殖。尤其是在营养有限(营养胁迫)的环境中,为了从周围环境中有效吸收营养,癌细胞就需要适应这种环境。此次研究小组发现,乳腺癌细胞为了适应营养胁迫环境以进行繁殖,会通过LLGL2和SLC7A5两种蛋白质的作用向细胞内摄取氨基酸“亮氨酸”,这是实现繁殖的关键。另外还发现,LLGL2和SLC7A5这两种蛋白质与乳腺癌治疗药物失效有关。

此次的研究成果在全球首次详细查明了乳腺癌细胞向细胞内摄取亮氨酸的机制,从而确认乳腺癌细胞繁殖的关键是一种氨基酸,而且发现,帮助癌细胞向细胞内摄取氨基酸的蛋白质会影响癌症治疗药物的效果,这些可以说是划时代的发现。

本次研究查明,ER阳性乳腺癌细胞的繁殖需要亮氨酸,而亮氨酸通过LLGL2和SLC7A5两种蛋白质的作用被ER阳性乳腺癌细胞摄取。另外研究人员还确认,癌细胞内大量存在LLGL2及SLC7A5是激素疗法(他莫昔芬)失去效果的原因之一。不过,关于通过LLGL2和SLC7A5摄取到细胞内的亮氨酸是如何发挥作用来促进细胞繁殖的,目前还有很多不清楚的地方。今后,通过明确亮氨酸在ER阳性乳腺癌细胞内的发挥的作用,有望开发新的治疗药物和治疗方法。

上述研究内容已于2019年4月18日发表在英国科学期刊《自然》(Nature)的网络速报版上。(https://www.nature.com/articles/s41586-019-1126-2) (日文发布全文

日美共同发现诱导乳腺癌细胞繁殖和导致药物失效的关键蛋白质

图1:乳腺癌患者体内的LLGL2表达及患者的生存率

(a) LLGL2在乳腺癌患者的组织中大量表达。用○圈起来的部分为乳腺癌细胞,茶色为LLGL2蛋白质的染色。

(b) LLGL2在ER/PR阳性乳腺癌患者体内的表达量及患者生存率。LLGL2的表达升高,生存率就会下降。

日美共同发现诱导乳腺癌细胞繁殖和导致药物失效的关键蛋白质

图2:本次研究查明的癌细胞通过LLGL2-SLC7A5摄取亮氨酸的概略图

在ER阳性乳腺癌细胞中,活化的ER会表达LLGL2,大量表达的LLGL2与SLC7A5结合。研究认为,LLGL2-SLC7A5复合体会向细胞膜移动,增加细胞表面的SLC7A5。细胞表面增加的SLC7A5向细胞内大量摄取亮氨酸,由此诱导癌细胞繁殖,以及产生他莫昔芬耐药性。

文:JST客观日本编辑部