癌細胞挾持策略! 積極削減正常細胞的葡萄糖使用率,以掠奪能量供應生長

秒速閱讀: 研究成果揭露了血癌細胞如何使體內葡萄糖平衡失調、又該如何「重新取得平衡」

無論是寄生蟲或病原體,在進入宿主體內之後,都會挾持宿主的「工廠」、以掠奪資源、供應自己的生長。科學家發現,源自於自身細胞的腫瘤也不例外,它們會與正常細胞搶奪葡萄糖,以做為能量來源。

科羅拉多大學癌症中心的研究人員發現,血癌細胞會採用兩種策略搶奪體內的葡萄糖:

(1) 誘使脂肪細胞過度產生類胰島素生長因子結合蛋白質-1 (Insulin-like growth factor-binding protein-1, IGFBP-1),使得健康細胞對胰島素的敏感性降低;

(2) 降低胰島素的產生。透過此二者,葡萄糖進入正常細胞的量就會大為減少,留下來的葡萄糖就可供給癌細胞使用。

血癌細胞「降低胰島素生產」這個事件,很有可能,就是在腸道之中發生的

(1) 在罹患血癌的小鼠的腸道中,缺少了擬桿菌 (bacteroids),而擬桿菌代謝時所產生的短鏈脂肪酸是腸道細胞的營養來源之一、與腸道健康有關。若缺乏該細菌,腸道健康將會受到影響而促使癌症發展。

(2) 當血糖升高時 (例如用餐後),腸道會釋放腸泌素 (incretin) 來促進胰臟 β 細胞分泌胰島素以降低血糖;但血癌細胞可使腸道內之腸泌素失去活性,使得血糖維持於高水平。

(3) 血清素對於胰島素的製造也是必需的,而血癌細胞會降低血清素的功效,從而減少體內胰島素的產生。

這些發現,促使科學家思考:若是以額外補充的方式「回填」這些必需物質,能否逆轉局勢?於是,科學家給予患有血癌的小鼠血清素與甘油三丁酸酯 (補充因缺少擬桿菌而缺乏的短鏈脂肪酸)。這個他們稱之為「Ser-Tri」的療法,可恢復胰島素水平並降低 IGFPB1,且用 Ser-Tri 療法治療的血癌小鼠平均壽命要長於未使用 Ser-Tri 療法的小鼠。

此研究成果揭露了血癌細胞如何使體內葡萄糖平衡失調、又該如何「重新取得平衡」。由於研究人員所採用的 Ser-Tri 療法,並不是難以跨越的高門檻技術,因此,未來或許可以由此著手,以一種更天然、更安全、又有利於正常組織的方式來治療血癌。

資料來源:ScienceDaily、內科學誌、Ye H, Adane B, Khan N, Alexeev E, Nusbacher N, Minhajuddin M, Stevens BM, Winters AC, Lin X, Ashton JM, Purev E, Xing L, Pollyea DA, Lozupone CA, Serkova NJ, Colgan SP, Jordan CT. (2018) Subversion of Systemic Glucose Metabolism as a Mechanism to Support the Growth of Leukemia Cells. Cancer Cell. 34(4):659-673.e6. doi: 10.1016/j.ccell.2018.08.016.

 

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