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定制化学文库微扰揭示癌细胞的特定代谢依赖性

医学研究 2022-09-04 21:51:59

Credit: Pixabay/CC0公共领域 许多类型的癌症表现出细胞代谢的变化

这些都有助于癌症的发展和进展

因此,代谢重编程已经被认为是癌症的标志,并且可能代表了被靶向癌症治疗利用的脆弱性

来自奥地利科学院CeMM分子医学研究中心科学主任、维也纳医科大学教授Giulio Superti-Furga研究小组的科学家们,现在已经使用一个包含243种化合物的药物库,靶向多种代谢途径,来鉴定15种髓系白血病细胞系的敏感性

他们能够确定几种特定的药物干预的可能性

为了快速生长和复制,增殖的癌细胞调整其代谢以满足增加的生物能量和生物合成需求

事实上,新陈代谢的改变被认为是癌症的标志

癌细胞依靠这种高能量代谢状态生存和生长,无论是在体内还是在细胞培养中

几年来,位于CeMM和维也纳的Giulio Superti-Furga实验室一直致力于理解人体细胞特定功能对代谢物和营养物质的依赖性

在发表在《自然通讯》杂志上的一项新研究中,他们报道了CeMM代谢药物图书馆使用一个名为CLIMET的小型化合物库,用于实验测试改变的代谢程序的哪一部分对不同的癌细胞类型最重要,因此也最关键

该文库由243种活性成分组成,这些成分通过作用于细胞代谢基础上庞大、复杂和广泛连接的网络的不同分支来影响细胞的代谢

该结果强调了某些白血病细胞类型的特定代谢弱点,这可能有助于构思新的治疗方法

药物敏感性为治疗方法提供了重要线索 在CeMM Superti-Furga实验室的博士后期间,第一作者Tea Pemovska开发了代谢药物库,它是针对人体细胞中广泛代谢过程中的个别途径精心挑选的物质

为了更好地理解癌细胞代谢中涉及的分子过程,科学家们使用CLIMET对各种血液癌细胞系和患者样本进行了概念验证调查

所获得的药物敏感性图谱允许将髓系白血病细胞系分为五个功能组,每个功能组由对18种不同化合物的不同敏感性来定义

研究负责人Giulio Superti-Furga说,“影响癌症代谢不同方面的化学试剂的集合提供了一个工具包,以多功能和剂量依赖性的方式从功能上评估细胞系、癌症患者的原始样本和动物模型对代谢过程的特殊依赖性

通过这种方法,我们不仅可以根据癌细胞分子特征,还可以根据它们的实际代谢需求,对癌细胞类型进行分层

这只是一个展示,但它提供了一条实用可行的途径,可以在治疗上利用这些癌细胞依赖性和脆弱性,通常与其他药物联合使用

" 识别细胞代谢的驱动因素和弱点 Tea Pemovska目前是MedUni Vienna功能精密血液学组的科学家,他和他的同事们能够证明某些人类白血病细胞系对PI3K抑制剂Pictilisib、脂肪酸合成酶抑制剂GSK2194069和SLC16A1抑制剂AZD3965特别敏感

她说,“一些髓系白血病细胞系,特别是两种慢性髓系白血病细胞,对抑制物AZD3965显示出高选择性敏感性,该抑制物抑制重要的乳酸转运蛋白SLC16A1

这使得可以得出结论,哪些细胞和/或患者可能对这种药物有最佳反应

" 与此同时,该研究强调了一个精心组装的药物库的有用性,该药物库以代谢为重点,用于表型筛选平台,允许识别代谢依赖性

Giulio Superti-Furga说:“我们的研究只是描述了这一策略的可行性,并强调了通过功能分析来梳理癌细胞弱点的重要性。”

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