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癌症研究领域新视野 发现癌细胞适应逆境秘密

长庚大学白丽美教授(右四)、林威成博士(左六)与“分子医学研究中心”研究团队合影。 (长庚大学提供)

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【大纪元2018年10月04日讯】(大纪元记者徐乃义台湾桃园报导)长庚大学白丽美教授研究团队发现,癌细胞在营养缺乏的环境中,会形成CTP合成酵素线状结构(CTP synthase filament),进而帮助癌细胞克服困境并提供生长潜力。团队更首度发现,在人体必需的营养素氨基酸中,组成之一的组胺酸 (histidine)是形成此结构的最主要供给者,这项成果9月刊登于国际顶尖的期刊“细胞报导”(Cell Reports),为,为癌症研究领域提供新视野。

长庚大学白丽美教授。(长庚大学提供)

白丽美表示,CTP是细胞合成所需的基本要素之一,其合成酵素的活性对于癌细胞的生长相当重要,但是当癌细胞过度生长时会导致营养补给不足,促使这些异常细胞发展出适应逆境的策略。

白丽美长期利用果蝇动物模型与哺乳类细胞钻研细胞内的生理现象,近期偕林威成博士等实验室成员与校内“分子医学研究中心”蛋白质体实验室、代谢体与生物资讯核心实验室合作,利用高通量分析研究CTP合成酵素线状结构的形成机制,成果让人振奋。

CTP合成酵素线状结构(图中绿色线状)在共轭焦显微镜下的模样。(长庚大学提供)

研究是经由“美国癌症登月计划”的国际合作团队协助,透过美国癌症基因体图谱计划(TCGA)大数据分析发现,癌细胞会藉由调节组胺酸的代谢来适应逆境,而影响病人存活率。此研究发现组胺酸促进CTP合成酵素线状结构形成,抑制其酵素活性,进而避免消耗过多能量来适应逆境。让人振奋的是,这项突破性的发现关于组胺酸影响癌症的机制与美国麻省理工学院于今年7月发表在“自然”(NATURE)期刊的研究成果不谋而合,重要性不言而喻。

长庚大学研究团队更进一步证明,组胺酸的代谢与蛋白质的甲基化修饰作用有关,也就是说,环境、饮食等外在的后天因素会利用化学修饰对DNA及蛋白质进行表观遗传上的调节,进而影响癌细胞是否能够活跃发展。这是世界上首次发现组胺酸代谢调控蛋白质的重要生理机制,白丽美即接获来自美国学界的演讲邀请,深获关注。

白丽美指出,研究完整地阐释细胞如何改变自身的代谢反应而影响蛋白质酵素的生理作用,进而使细胞有更佳的优势来克服不佳的环境。此研究对于癌症的治疗提供了新的策略与契机,研究团队未来将继续与长庚大学各个核心实验室携手合作,深入探究组胺酸如何影响癌症细胞的生理现象,为癌症治疗开创新方向。◇

责任编辑:尚颖

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