从* *的SBIC研究人员发现BCAA新陈代谢的变化如何影响肿瘤的发展和恶化,为预防和治疗某些癌症的新方法
* *新加坡的研究人员Bioimaging财团(SBIC)发现,支链氨基酸(BCAAs)可以有针对性的预防和治疗癌症肿瘤。
与合作者一起从美国和新加坡国立癌症中心(国立),他们发现某些癌症BCAAs强有力地抑制分解代谢(分解)。
这导致BCAAs积累在肿瘤和激活一个已知pro-oncogenic mTOR通路。研究人员还发现,饮食BCAA的摄入量是肿瘤发展直接相关,这表明饮食低BCAAs可能会限制肿瘤进展,提高总体生存率。
近年来,研究表明,许多代谢途径改变在癌细胞。然而,它也被报道,许多相同的代谢途径是改变在正常增殖细胞,这表明他们可能只是与扩散有关,而不是特定于癌症。
研究人员设计了一个项目,规避这个问题不仅通过研究肝细胞癌(HCC),肝癌的主要形式,也是健康的再生肝组织。
后确定BCAA新陈代谢特定于肝癌的关键途径,他们开始在胃中找不到类似的变化,结肠癌和肾癌等,在别人。全球癌症死亡的第二大原因,与胃癌、肠癌和肝癌约占癌症死亡的最常见的原因。
SBIC的发现是一个6年的全面的临床前和临床研究的结果与杜克大学合作,国立和罗德岛大学的。研究利用SBIC的多学科能力和人类肿瘤的转录组和代谢组学分析,涉及癌症细胞系,肝癌和再生的动物模型。
汉熊维平博士领导的研究小组副主任SBIC和代谢医学实验室的负责人(LMM),修建和罗素博士,研究员LMM,首先研究了匹配的肿瘤基因表达水平和non-tumour HCC患者的肝脏样本国立和验证他们的发现和收集的数据来自多个独立的肝细胞癌组,如癌症基因组图谱(TCGA)。
研究小组发现,BCAAs不仅抑制分解代谢的肿瘤与邻近正常组织相比,但抑制与肿瘤侵犯的程度和疾病进展。
他们还发现了三个BCAA分解代谢的酶——BCKDHA,阿德莱德大学和ACADSB——病人生存的最佳预测(图1)。
BCAA新陈代谢的变化经分析代谢物和蛋白质水平,以及酶活性在匹配肿瘤和non-tumour肝脏样本。
使用新的hyperpolarised磁共振光谱学方法SBIC研究人员开发的,肝脏中酶活性的生活主题是实时监控。这种非侵入性技术最终会被用于临床筛选病人BCAA的变化分解代谢。
通过全面分析额外癌症亚型,TCGA异形,研究人员还发现,减少了BCAA降解酶的表达与肿瘤发展进程和侵略性,以及在许多其他癌症病人的存活率。
这些关联最强的癌症结肠和直肠,胃,肾和肾上腺皮质。不管癌症亚型,TCGA患者分析集体pan-cancer队列,那些高的肿瘤表达BCKDHA,阿德莱德大学,ACADSB住大大延长。
鉴于BCAAs必需氨基酸——这意味着他们从食物中吸收,而不是在体内自然产生,研究人员还研究了膳食摄入BCAA如何影响肿瘤的发展和增长。
在一项研究中,研究人员使用一种常见的肝癌小鼠模型,和美联储的小鼠与正常或高水平的BCAAs饮食。5 - 8个月后,这群老鼠高BCAA饮食有一个强有力的肿瘤大小和数量的增加。
值得注意的是,同样的饮食没有造成任何变化控制老鼠通常不会开发肿瘤,暗示影响是针对癌症。
相反,促进分解代谢的BCAAs管理药物化合物,或喂养小鼠低BCAA饮食限制肿瘤生长。这些发现表明BCAA积累调节肝脏肿瘤发展,饮食干预可能会影响肿瘤进展和总生存期(图2)。
图2:两个图表显示小鼠的肝脏大众5月(左)(右)和八个月时间点(正常老鼠的身体重量)。在两个时间点,老鼠被引入diethylnitrosaine(穴)-生成肿瘤在有机体的化合物,和美联储与高水平的BCAAs饮食,有一个更大的肿瘤负担,所反映的增加肝脏质量。这种效应是一致的饮食含有低或高水平的脂肪(最晚完成日期和HFD分别)。值得注意的是,高BCAA饮食没有显著影响uninjected老鼠的肝脏健康。
最后,研究者分析了全国健康和营养调查(NHANES)第三组,详细的营养和医疗信息。与动物研究协议,这一分析表明,高BCAA的饮食摄入量也与人类总体癌症死亡率高(图3)。
汉熊维平博士说:“目前的研究提供了机会发展的预防和治疗干预策略治疗几种常见和致命的癌症。我们希望我们的研究最终导致新药物和疗法,患者受益。”
”这一重要研究汉熊维平博士的团队是更好地理解的关键的角色有趣cancer-driving代谢物,BCAAs——不仅对肝癌,但也可能在其他癌症。发现饮食BCAAs调节细胞代谢在肝癌的原因,揭示了新的因素和潜在的新的药物靶点,”高级顾问副教授Toh汉Chong表示医疗肿瘤学家和医学副主任(教育),国立细胞科学中心。
向前移动,团队将与国立细胞科学中心继续调查BCAAs调节肝细胞癌的潜在机制,并开发和测试药物化合物的功效,可能会导致对患者更好的治疗和结果。
