细胞缺氧或是肿瘤扩散主因

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ATF4基因与肿瘤

ATF4基因与肿瘤

ATF4基因与肿瘤王慧;刘勤江【摘要】转录激活子4(ATF4)属于ATF/CREB家族,在缺氧、氨基酸缺失、氧化应激和内质网应激等应激反应中发挥重要作用.在多数肿瘤中ATF4表达上调,并能增强肿瘤的缺氧耐受和促进肿瘤的生长及血管生成因子的表达,进而参与调节肿瘤发生发展的相关过程.因此,ATF4可能成为肿瘤治疗领域中的潜在新靶点.本文通过复习相关文献对ATF4基因在肿瘤研究中的相关进展进行综述.【期刊名称】《中国医药导报》【年(卷),期】2018(015)018【总页数】4页(P36-39)【关键词】肿瘤;转录激活子4;内质网应激【作者】王慧;刘勤江【作者单位】兰州大学生命科学学院,甘肃兰州730000;甘肃省肿瘤医院头颈外科,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】R730转录激活子 4(activatingtranscriptionfactor4,ATF4)是一种普遍的胁迫反应响应基因,被称为环腺苷酸(cAMP)连接效应元件 2(CREB2),同时也是综合应激反应途径中的重要响应器,属于激活转录因子/循环AMP反应元素结合蛋白(ATF/CREB)家族,在由缺氧、氨基酸缺失、氧化应激和内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)等应激信号诱导的反应中发挥重要作用。

近年来,许多研究发现,ATF4表达在多种肿瘤中上调,并参与调节肿瘤进展的相关过程,这提示ATF4有可能成为肿瘤治疗的潜在新靶点。

1 ATF4基因ATF4基因定位于22号染色体的q13.1,大小约2122 bp,含有3个外显子,编码蛋白包含351个氨基酸,属于ATF/CREB家族[1]。

ATF家族是一群含有碱性亮氨酸拉链区域(bZIP)的转录因子,而此区域与蛋白之间的相互作用有关,该家族成员除了ATF4外还包括 ATF1、CREB/CREM、CREB314、CREB-H、ATF2、ATF3、ATF6、ATF7、B-ATF 和 ATFX(也称为 ATF5),根据每个激活子与cAMP的结合位点不同可以区分各个成员[1]。

肿瘤微环境帮助肿瘤逃逸的例子

肿瘤微环境帮助肿瘤逃逸的例子

肿瘤微环境帮助肿瘤逃逸的例子肿瘤微环境是指肿瘤细胞周围的生物和化学环境,包括细胞、血管、纤维基质和细胞外基质等。

肿瘤微环境在肿瘤发生、发展、转移和治疗中起着至关重要的作用。

本文将探讨肿瘤微环境如何帮助肿瘤逃逸,以及针对肿瘤微环境的治疗方法和研究进展。

一、肿瘤微环境的概念与作用肿瘤微环境是一种特殊的生物环境,由多种细胞类型组成,包括肿瘤细胞、免疫细胞、间质细胞等。

肿瘤微环境的作用主要包括提供营养、氧气和生长因子,促进肿瘤细胞的生长和扩散。

此外,肿瘤微环境还能抑制免疫监视和免疫应答,使肿瘤细胞逃避免疫清除。

二、肿瘤逃逸的原因及机制肿瘤逃逸是指肿瘤细胞在体内扩散和转移,逃避宿主免疫监视的过程。

肿瘤逃逸的原因主要包括肿瘤细胞的生物学特性、肿瘤微环境和免疫逃逸。

肿瘤细胞通过改变自身表面抗原、分泌抑制性分子、诱导免疫抑制细胞等机制,逃避免疫监视和清除。

三、肿瘤微环境如何帮助肿瘤逃逸肿瘤微环境通过以下几个方面帮助肿瘤逃逸:1.分泌生长因子和细胞因子:肿瘤微环境中的细胞分泌生长因子和细胞因子,促进肿瘤细胞的生长和分化。

2.缺氧环境:肿瘤微环境中的缺氧环境有利于肿瘤细胞的生长和转移。

缺氧环境促使肿瘤细胞分泌血管生成因子,促进新血管的形成,为肿瘤生长提供营养和氧气。

3.免疫抑制环境:肿瘤微环境中的免疫抑制细胞和分子抑制免疫细胞的功能,使肿瘤细胞逃避免疫监视。

4.纤维基质和细胞外基质的改变:肿瘤微环境中的纤维基质和细胞外基质改变,有助于肿瘤细胞的侵袭和转移。

四、针对肿瘤微环境的治疗方法及研究进展针对肿瘤微环境的治疗方法主要包括:1.抗血管生成治疗:通过抑制肿瘤微环境中新血管的形成,切断肿瘤细胞的营养供应,抑制肿瘤生长。

2.免疫治疗:通过激活免疫细胞和分子,增强免疫监视和清除肿瘤细胞的能力。

3.靶向治疗:针对肿瘤微环境中的特定分子和信号通路,抑制肿瘤细胞的生长和转移。

4.联合治疗:结合多种针对肿瘤微环境的治疗方法,提高治疗效果。

了解缺氧肿瘤微环境

了解缺氧肿瘤微环境

了解缺氧肿瘤微环境缺氧是是一种组织和器官缺乏足够氧气供应的状态,是实体瘤的一个常见特征,影响其生物学和对治疗的反应。

缺氧肿瘤微环境(TME)被定义为氧分压(pO2)低于10mmHg 的情况。

缺氧调节肿瘤细胞快速增殖、肿瘤血管系统异常、间质高压或低氧输送诱导的肿瘤生长、侵袭和对治疗的抵抗。

缺氧激活的主要转录因子之一是缺氧诱导因子(HIF),它调节参与肿瘤发生各个方面的基因的表达,包括增殖能力、血管生成、免疫逃避、代谢重编程、细胞外基质(ECM)重塑和细胞迁移,通过诱导治疗耐药性对患者的结果产生负面影响。

进一步了解缺氧对TME和对治疗耐药性的影响,以及缺氧生物标志物作为治疗反应的预后和预测指标的潜力,将为发现新的治疗靶点提供机会。

缺氧诱导因子HIF是一种对低氧水平有反应的转录因子,它调节基因表达以适应肿瘤细胞的生存行为。

它的激活支持缺氧适应的基因,如与血管生成、红细胞生成、葡萄糖摄取和厌氧代谢相关的基因,同时抑制非必需的生存基因。

细胞对缺氧的反应诱导由HIF调节的细胞内信号通路。

HIF-1是一种异二聚体,由氧敏感亚基HIF-1α和组成型表达的HIF-1β组成。

在低氧条件下,HIF-1α被降解,但在缺氧条件下,HIF-1α稳定地与HIF-1β形成异二聚体。

这种复合物充当转录激活剂,与靶基因启动子中称为缺氧反应元件(HRE)的DNA序列结合。

HIF-2也是与氧敏感的HIF-2α亚基的异二聚体,同时与HIF-1α共享HIF-1β作为组成型表达的亚基。

然而,HIF-1和HIF-2具有不同的作用。

HIF-3是最不具特征的HIF,具有多种异构体,这些异构体具有不同的组织分布和功能特性。

HIF-3并不像HIF-1/HIF-2那样具有反式激活结构域,而是含有抑制HRE应答基因表达的多肽。

缺氧与肿瘤微环境TME是肿瘤周围形成的复杂环境,涉及多种细胞类型和分子的相互作用。

在实体瘤中,TME由癌细胞、周围血管、免疫细胞、癌症相关成纤维细胞(CAFs)、信号分子和ECM 组成。

缺氧与肿瘤的关系探讨

缺氧与肿瘤的关系探讨

缺氧与肿瘤的关系探讨在人类的日常生活中,缺氧这一问题并不常见。

空气中氧气的含量在地球大气层中是充足的。

然而,对于深海、高山等特殊环境下的生物来说,缺氧却是一个常见挑战。

在人类的生命中,缺氧也是一个重要的问题,它会影响到我们的健康,甚至会导致一些疾病的产生,包括肿瘤。

在生物学中,氧气是人体生理活动必需的元素,它是维持生命的重要物质之一。

缺氧会导致机体代谢异常、氧供应不足、免疫力下降等问题。

这些问题也与肿瘤的发生和发展密切相关。

缺乏氧气会导致细胞代谢机能下降,从而导致细胞缺氧。

正常的细胞能够通过一系列的细胞反应来应对缺氧的发生,但在某些情况下,细胞会失去对缺氧的感知,这时候细胞代谢机能的下降会导致细胞发生异变,从而产生肿瘤病理学上称之为肿瘤的结构变异。

缺氧也会影响肿瘤的生长和扩散。

对于恶性肿瘤细胞来说,它们需要更多的营养和氧气来维持生长和存活。

但是在肿瘤组织中,由于血管的建立较差,氧气的补给有限。

因此,恶性肿瘤细胞常常处于缺氧状态,从而增加了其扩散和转移的能力。

缺氧环境中降低了周围正常细胞的代谢活动,产生的代谢产物会刺激肿瘤细胞的生长和扩散。

在肿瘤的治疗中,缺氧也是一个影响治疗效果的重要因素。

由于缺氧环境下药物的扩散性降低,因此在缺氧环境下的肿瘤治疗效果会受到影响。

研究表明,在癌症的放疗和化疗中,缺氧是导致治疗难度增加的重要因素。

因此,急需寻找有效的途径来解决缺氧对肿瘤治疗的影响。

有研究表明,通过提高肿瘤组织中的氧气含量,可以降低肿瘤的生长和扩散。

因此,氧疗可能成为一种有效的肿瘤治疗方法之一。

总结起来,缺氧是一个常见的问题,它会严重影响肿瘤的生长和扩散,甚至影响肿瘤的治疗效果。

因此,在治疗肿瘤时,需要考虑缺氧对治疗的影响,并进行相应的治疗和措施。

随着研究的不断深入,相信未来一定会有更多的有效方法来解决缺氧对肿瘤治疗的影响,让病人能够得到更好的治疗效果和生活质量的提高。

关于肿瘤微环境的几个问题

关于肿瘤微环境的几个问题

关于肿瘤微环境的几个问题作者:汪雨潇来源:《硅谷》2010年第10期摘要: 肿瘤微环境作为肿瘤细胞赖以生存和发展的环境,其低氧、低PH、高压的特殊理化性质,其中存在的多种重要调控因子,以及它与炎症和免疫系统的内在关系都对人们从认识肿瘤到治疗肿瘤都十分关键。

关键词: 肿瘤微环境;慢性炎症;多靶点药物;调控因子中图分类号:Q27文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0520168-02肿瘤微环境,即肿瘤细胞产生和生活的内环境,其中不仅包括了肿瘤细胞本身,还有其周围的成纤维细胞、免疫和炎性细胞、胶质细胞等各种细胞,同时也包括附近区域内的细胞间质、微血管以及浸润在其中的生物分子[1]。

早在100多年以前,Stephen Paget基于乳腺癌的器官特异性转移中的临床观察,提出了著名的“种子与土壤”的概念。

然而,这一假说在当时并未受到足够的重视,将治疗思路仅仅局限于肿瘤细胞本身,导致人类的抗击肿瘤之路走得异常艰难。

直到最近,才有越来越多的科学家开始意识到肿瘤与肿瘤微环境是一个不可分割的整体。

肿瘤微环境就像是一个小的生态环境,与其中的肿瘤细胞有着密切的联系。

因此,不论从生物学还是哲学的角度来分析,对肿瘤微环境的研究都是必不可少的。

1 肿瘤微环境的特点肿瘤微环境在理化性质方面与人体正常内环境存在着许多不同的地方,比较显著的是其低氧、低PH以及高压的特点。

正是因为这样一些特点,才使得肿瘤微环境中存在大量的生长因子、细胞趋化因子和各种蛋白水解酶所产生的免疫炎性反应,这种特性都十分利于肿瘤的增殖、侵袭、粘附、血管生成以及抗放射化疗,促使恶性肿瘤产生。

1.1 低氧环境Thomlinson在1955就已经注意到了许多恶性肿瘤组织中存在的缺氧状态[2]。

缺氧区域内常常出现坏死现象,更容易发生肿瘤的扩散和转移。

肿瘤细胞新陈代谢旺盛、生长迅速、繁殖能力强的特点就决定了其对能量需求高,因此其对氧气以及葡萄糖等能量物质的消耗比正常细胞高出许多。

肿瘤微环境特征

肿瘤微环境特征

肿瘤微环境特征肿瘤微环境是肿瘤细胞生长、扩散和转移的重要环境。

它由多种细胞、分子和信号通路组成,对肿瘤的发生、发展和转移具有重要影响。

以下是肿瘤微环境的主要特征:一、缺氧:肿瘤组织生长迅速,需要大量的氧气和营养物质。

然而,由于肿瘤血管发育不良,血供不足,导致肿瘤组织缺氧。

缺氧是肿瘤微环境的重要特征之一,可以促进肿瘤细胞的恶性转化和转移。

二、酸化:肿瘤组织缺氧时,会进行无氧呼吸,产生乳酸等代谢产物。

这些代谢产物在肿瘤微环境中积累,导致微环境酸化。

酸化可以促进肿瘤细胞的增殖和转移,同时还可以影响免疫细胞的活性,使免疫系统对肿瘤细胞的杀伤作用减弱。

三、间质高压:肿瘤细胞分泌的多种生长因子和炎症因子可以刺激血管生成,导致血管内皮细胞增生和血管通透性增加。

同时,肿瘤细胞还可以分泌一些水通道蛋白,使细胞间液体的流动受到阻碍,导致间质高压。

间质高压可以促进肿瘤细胞的增殖和转移。

四、免疫抑制:肿瘤细胞可以通过多种途径抑制免疫细胞的活性,使免疫系统对肿瘤细胞的杀伤作用减弱。

例如,肿瘤细胞可以分泌免疫抑制因子,如TGF-β、IL-10等,抑制免疫细胞的活性和功能。

此外,肿瘤细胞还可以通过调节其他细胞因子的表达来影响免疫细胞的活性。

五、慢性炎症:许多研究表明,慢性炎症与肿瘤的发生和发展密切相关。

慢性炎症可以促进肿瘤细胞的增殖和转移,同时还可以影响免疫系统的功能。

在肿瘤微环境中,多种炎症因子如IL-1、IL-6、TNF-α等被释放,进一步加剧炎症反应。

六、基因突变和表观遗传学改变:肿瘤细胞在生长过程中会发生基因突变和表观遗传学改变,这些改变可以影响肿瘤细胞的增殖、分化、迁移和耐药性。

例如,某些基因的突变可以导致肿瘤细胞对化疗药物的敏感性降低,从而影响治疗效果。

七、基质重塑:肿瘤细胞可以分泌多种酶和生长因子,促进基质的重塑和降解。

基质重塑可以改变肿瘤细胞的微环境,促进其增殖和转移。

同时,基质重塑还可以影响免疫细胞的浸润和功能,使免疫系统对肿瘤细胞的杀伤作用减弱。

缺氧条件下肿瘤细胞的代谢途径

缺氧条件下肿瘤细胞的代谢途径肿瘤是一种致命的疾病,它的影响范围不仅仅局限于患者本身,还会影响到整个家庭。

科学家们一直在致力于研究肿瘤的起源和治疗方法,但是迄今为止,治疗肿瘤的方法仍然十分有限。

近年来,关于缺氧条件下肿瘤细胞的代谢途径的研究越来越受到人们的关注。

缺氧条件下,肿瘤细胞需要改变自己的代谢途径以适应环境的变化。

在正常情况下,我们的身体将糖转化为能量,但是在缺氧条件下,肿瘤细胞无法通过这种方式产生足够的能量。

因此,肿瘤细胞需要依靠其他的途径来获取能量。

一种代谢途径是糖酵解。

这种途径可以在没有氧气的情况下将糖分解成乳酸和少量的ATP。

在正常情况下,糖酵解主要是为了产生ATP,但是在肿瘤细胞中,糖酵解主要是为了产生乳酸。

这是因为乳酸可以在肿瘤细胞中产生酸性环境,进而促进肿瘤细胞的扩张。

同时,酸性环境还会破坏周围正常细胞的结构,从而为肿瘤细胞提供更多的生存空间。

另一种代谢途径是氧化磷酸化。

这种途径可以将糖、脂肪和蛋白质氧化成ATP。

在正常情况下,氧化磷酸化是主要的能量来源。

但是在缺氧条件下,氧化磷酸化的能力会受到限制,因此肿瘤细胞需要依靠其他的代谢途径。

一种新的代谢途径是脂类代谢途径。

这种途径可以将脂肪酸转化成乙酰辅酶A,进而参与糖酵解和氧化磷酸化。

在缺氧条件下,脂肪酸代谢途径的产物可以被糖酵解途径利用产生乳酸,从而维持肿瘤细胞的能量供应。

同时,这种途径产生了大量的丙酮酸,可以转化成其他代谢产物,为肿瘤细胞提供更多的能量来源。

此外,缺氧条件下肿瘤细胞还会依靠其他的代谢途径,比如谷氨酸-天门冬氨酸代谢途径、甲状腺激素代谢途径等。

这些途径可以供肿瘤细胞所需的能量和生命所需的物质。

总的来说,在缺氧条件下,肿瘤细胞需要通过改变代谢途径来获取足够的能量和其他生命所需的物质。

这些代谢途径的改变可能对肿瘤细胞的繁殖和生长起到重要的作用。

因此,研究肿瘤细胞的代谢途径,有助于我们更好地理解肿瘤的生长和发展,从而为治疗肿瘤提供更有效的方法。

缺氧环境下肿瘤细胞的代谢途径研究

缺氧环境下肿瘤细胞的代谢途径研究
肿瘤细胞的代谢途径一直是癌症研究的核心问题之一。

缺氧环境下的代谢途径
则更是一个值得深入研究的课题。

本文将从三个方面来探讨缺氧环境下肿瘤细胞的代谢途径研究。

一、缺氧环境对肿瘤细胞代谢的影响
肿瘤细胞具有无限增殖能力,但是它们的代谢途径却与正常细胞有很大的不同。

而缺氧环境是促使肿瘤细胞代谢发生改变的主要因素之一。

当肿瘤细胞处于缺氧状态时,因为氧气的供应不足,细胞无法通过有氧呼吸来产生能量,因此会调节代谢途径来满足能量需求。

缺氧环境下肿瘤细胞主要依靠糖酵解来产生ATP,并通过
其他代谢途径来维持生长和生存。

二、缺氧环境下肿瘤细胞的糖酵解
缺氧环境下,肿瘤细胞的糖酵解途径得到了很好的发挥。

一些研究表明,缺氧
环境下,乳酸的产生增多,也就是说肿瘤细胞更倾向于通过糖酵解来产生ATP。

此外,缺氧环境下,肿瘤细胞的葡萄糖摄取量也会增加,而且糖酵解酶的活性提高,使细胞可以更有效地利用糖分。

三、缺氧环境下肿瘤细胞的脂质代谢
缺氧环境下,肿瘤细胞的脂质代谢也发生了重大变化。

研究表明,缺氧环境下,肿瘤细胞的脂质合成和动员能力都增强了。

此外,缺氧环境也会影响肿瘤细胞的脂联素受体和脂肪酸转运蛋白的表达,这些因素都有可能影响肿瘤细胞对脂质的利用。

结语
缺氧环境下肿瘤细胞的代谢途径是癌症研究的重要方向之一。

通过以上的探讨
可以发现,肿瘤细胞在缺氧环境下具有更强的糖酵解能力和脂质代谢能力。

这些研究对癌症的治疗有着重要的启示作用,未来或将从这些方向来推进肿瘤治疗方案。

病理学缺氧的名词解释

病理学缺氧的名词解释缺氧(Hypoxia)是指细胞、组织或器官由于氧供不足而引起的一种生理或病理状态。

在病理学中,缺氧是一种常见但又极为重要的现象,对于了解疾病机制、诊断和治疗具有巨大的价值。

本文将从不同角度对病理学缺氧进行介绍和解释。

一、缺氧的分类缺氧可分为各种类型,包括:缺氧性缺血、器官和体腔间隙内生理性缺氧、循环性贫血性缺氧、毒性和药物引起的缺氧,以及细胞色素氧化酶缺陷引起的缺氧等。

每一种缺氧都有不同的原因和机制,对病理学家来说,了解和区分这些类型是非常重要的。

二、缺氧的病理生理学机制缺氧会导致一系列的生理和病理变化,主要包括细胞氧化代谢受损、细胞能量储存和生成受限、细胞膜通透性改变以及DNA损伤等。

细胞内氧气浓度的下降会导致氧依赖性能量产生过程中的损害,继而影响ATP的产生和细胞的正常功能。

此外,缺氧还会导致细胞内电解质和酸碱平衡失调,引发细胞内外环境的改变。

三、缺氧与疾病的关系缺氧与多种疾病的发生和发展密切相关。

生理性缺氧是机体自身对外部环境变化的一种适应性反应。

然而,当缺氧超过机体耐受范围时,就会发生病理性缺氧,导致一系列疾病的产生和进展。

例如,冠心病、脑梗死和肺部疾病等常见疾病都与缺氧有关。

此外,缺氧还是肿瘤发生和发展的重要因素,它可以促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移,并参与肿瘤血管生成的调控。

四、病理学缺氧的检测方法病理学缺氧的检测方法多种多样,包括组织学染色、生物化学检测和分子生物学检测等。

组织学染色是最常用的缺氧检测方法之一,如乳酸脱氢酶染色和二磺化铬酸钾染色等。

生物化学检测包括血气分析和血清乳酸水平的测定。

分子生物学方法则可以检测细胞内缺氧指标的表达和变化,如缺氧诱导因子(HIF)的活性和转录因子NF-κB的激活等。

五、缺氧在临床中的意义了解和诊断病理学缺氧对于临床医生具有重要的意义。

缺氧是许多疾病的共同特征,因此通过检测和评估缺氧程度可以对疾病的严重程度和预后进行预测。

此外,缺氧还可以作为一种治疗靶点,通过改善缺氧状态来治疗相关的疾病,并提高治疗效果。

肿瘤缺氧 内参基因

肿瘤缺氧内参基因肿瘤缺氧是指肿瘤组织由于血液供应不足,导致细胞无法获得足够的氧气。

这种缺氧状态在肿瘤生长和发展过程中起着重要的作用。

在肿瘤缺氧的环境中,内参基因发挥着关键的调控作用。

内参基因是指在细胞内表达量相对稳定的基因,它们在细胞生物学研究中被广泛用作参考基因。

在肿瘤缺氧的环境中,内参基因可以帮助细胞适应缺氧的压力,调节相关基因的表达,从而影响肿瘤的发展进程。

研究发现,肿瘤缺氧会导致内参基因的表达发生变化。

一些内参基因在缺氧条件下表达量下降,而另一些内参基因则可能表达量增加。

这种变化可能会引起在研究中使用内参基因作为参照的误差,因此研究者需要选择合适的内参基因来准确评估目标基因的表达水平。

内参基因的选择应该考虑到其稳定性和在特定环境下的表达水平。

一些研究表明,在肿瘤缺氧的环境中,一些常规使用的内参基因,如GAPDH和β-actin,表达稳定性下降,不适合作为参考基因。

因此,研究者需要寻找新的内参基因来替代这些不适用的基因。

近年来,一些新的内参基因已经被提出,如HPRT、TBP和RPLP0等。

这些基因在肿瘤缺氧环境中的表达相对稳定,可以作为可靠的参考基因。

研究者可以通过实时荧光定量PCR等技术来检测这些内参基因的表达水平,从而准确评估目标基因的表达变化。

在研究肿瘤缺氧和内参基因的关系时,我们需要深入了解细胞内调控机制的细节。

了解细胞如何适应缺氧环境,如何调节基因的表达,对于揭示肿瘤发展的机制具有重要意义。

未来的研究可以进一步探索内参基因在肿瘤缺氧中的作用,寻找更准确、稳定的内参基因,为肿瘤治疗和预防提供更好的依据。

肿瘤缺氧是肿瘤生长和发展过程中的重要因素,而内参基因在肿瘤缺氧中的调控作用也不可忽视。

选择合适的内参基因可以准确评估目标基因的表达水平,帮助我们更好地理解肿瘤发展的机制。

未来的研究应该继续深入探索肿瘤缺氧和内参基因的关系,为肿瘤治疗提供更有效的策略。

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细胞缺氧或是肿瘤扩散主因
《美国每日科学网站5月3日报道》:研究表明,缺氧会推动癌症发展
根据佐治亚大学的最新研究成果,细胞缺氧或许是某些癌症的肿瘤不受控制地快速扩散的主要根源。

目前的普遍看法是,基因突变导致癌症发展。

佐治亚大学著名学者、富兰克林艺术与科学学院生物信息学教授徐鹰说,如果事实证明细胞低氧状态是某些类型癌症的主要推动力,那么,控制恶性增长的治疗方案就会大大改变。

研究小组抽样分析了一个公共数据库里七类癌症的RNA数据或称转录数据。

他们发现,细胞长期缺氧可是是癌症恶化的主要推动力。

《分子细胞生物学在线杂志》发表了研究报告。

以前曾有研究指出细胞缺氧状态是癌症发展的一个促进因素,但不是癌症恶化的推动力。

徐鹰指出,世界上癌症发病率居高不下无法仅仅用偶然的基因突变了解释。

他还说,融合了生物学与计算学的生物信息学使研究人员得以从全新
的角度看待癌症。

基因层面的突变或许会给予癌症细胞相对于健康细胞的竞争优势,但他提出的癌症发展新模式不需要有通常的病状,比如癌基因突然扩散——那是癌细胞出现的前兆。

“癌症药物试图抵达特定突变在分子层面的根源,但癌症往往饶开它,”徐鹰说,“因此我们想,也许基因突变并非癌症的主要推动力。


到目前为止,癌症研究大多着重于设计药物治疗方案来对付与特定类型癌症相关的基因突变。

徐鹰的研究小组分析了从“斯坦福微数组数据库”下载的数据,辨别出七类癌症——乳腺癌、肾癌、肝癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌和胃癌——的异常基因表达形式。

这个网上数据库允许科学家从微数组芯片检索信息,微数组芯片是包含了大量基因资料的小玻璃片。

徐鹰以基因HIF1A为生物标记来表示细胞内分子氧的数量。

全部七类癌症均显示HIF1A上升,说明细胞内的含氧量下降。

细胞内缺氧会阻碍氧化磷酸化活动,而氧化磷酸化是正常情况下细胞将养分转化成能量的高效途径。

随着氧气减少,细胞转而用酵解方式了生成被称作ATP的能量单位。

而通过酵解来获取能量的效率要低得多,因此癌细胞必须加倍辛勤工作来获取更多养分——具体地讲就是葡萄糖——以便活下去。

当含氧量降到极低程度时,长出新血管的过程就开始了。

新的血管提供新鲜氧气,从而提高细胞和肿瘤里的含氧量,减缓癌症的发展——但只是暂时的。

“癌细胞得到更多养分就会生长,这使肿瘤的生物量变大,
也就更加缺氧。

反过来,能量转化效率进一步下降,致使细胞更加饥饿,促使细胞从血液流动中获得更多养分,于是形成恶性循环。

这可能癌症的主要驱动因素,”徐鹰说。

徐鹰指出,这个新的癌症发展模式有助于解释为什么许多癌症很快、往往有三到六个月就变得具有抗药性。

他强调了通过实验性癌症研究对这个新模式进行检验的重要性。

假如这个模式适用,那么研究人员就需要想办法防止细胞出现低氧状态,癌症治疗可能会发生翻天覆地的变化。

摘自《参考消息》
2012.05.05。

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