定位胆个位5码必中规律 > 文化传媒 > 加州大学洛杉矶分校的研究显示DNA模式可以解开葡萄糖代谢如何驱动癌症

加州大学洛杉矶分校的研究显示DNA模式可以解开葡萄糖代谢如何驱动癌症

发布:2018-05-15      点击:13

基因组不稳定的癌细胞在左边圈出。将染色体组合在一起(右)可帮助科学家更好地检测导致癌症发展的遗传畸变。

UCLA领导的研究揭示了DNA模式可以解开葡萄糖代谢如何驱动癌症。 / em

发现

加州大学洛杉矶分校主导的肿瘤细胞DNA模式研究表明,在更具侵袭性的癌症中常见的异常遗传特征的丰度不是随机的,而是反映了肿瘤进化中的选择性作用力。研究结果还表明,这些变化驱动细胞中的葡萄糖代谢,这可能导致癌症生长加速。

背景

已知不太侵略性的癌症具有完整的基因组 - 细胞中的完整基因集合 - 而更具侵袭性的癌症的基因组倾向于具有大量异常。现代研究主要集中于个体癌症基因,特别是癌基因和肿瘤抑制基因,作为DNA突变和拷贝数变化的主要靶点。致癌基因的突变或扩增可将健康细胞转变为肿瘤细胞。当肿瘤抑制基因不能正常工作时,细胞会失去控制。然而,科学家们仍然观察到许多肿瘤中经常出现拷贝数变化的模式,这些模式无法完全被这些典型癌症基因所解释。

早已知道,健康细胞和肿瘤形成细胞之间的根本区别在于重新编程的细胞代谢。改变的代谢在许多方面有益于转化的细胞,特别是在将葡萄糖转化为能量的能力中。这个过程称为糖酵解,可以促进肿瘤生长最具侵袭性的癌症。

方法

在为期五年的研究中,加州大学洛杉矶分校分子和药物药理学教授Thomas Graeber及其同事利用人类肿瘤,癌细胞系和癌症小鼠模型的拷贝数变化数据的交叉癌症分析。该团队分析了15种癌症类型的样本,发现DNA扩增和缺失的拷贝数变化模式预示着糖酵解活性增加和肿瘤细胞快速生长。为了解酶如何在这一过程中发挥作用,科学家们比较了人类肿瘤和小鼠模型的拷贝数变化模式。他们发现了26个具有一致基因改变的DNA区域,在糖酵解途径中含有11种酶以及已知的癌症驱动基因。

研究人员接下来使用实验性永生化系统和基因工程直接证明糖酵解酶可以影响拷贝数改变签名。通过在不同时间点对细胞进行采样,研究人员能够展示这些模式如何进化并因此塑造癌症基因组。

IMPACT

有了这些研究结果,研究人员可以建立改进的癌症模型,并推动所有类型疾病的治疗方法的开发。

Graeber说:“通过专注于如此庞大的数据集以及不仅仅是已知的点突变,我们现在更好地理解组合基因改变的微妙模式如何影响葡萄糖代谢,并成为最具侵袭性癌症的关键驱动因素。” “科学家们现在拥有了一个全新的沙箱,我们可以在这里测试和开发这些工具,从而为打击这种疾病的人们带来新的治疗方法。”

作者

这项新研究由Graeber领导,该论文的资深作者和加州大学洛杉矶分校Jonsson综合癌症中心癌症纳米技术项目的成员。第一作者是USC Viterbi工程学院化学工程助理教授Nicholas Graham和UCLA Crump分子成像研究所博士后研究员Aspram Minasyan。

其他合作作者包括阿纳斯塔西娅洛莫娃,阿什利卡斯,尼古拉斯巴兰尼斯,迈克尔弗里德曼,陈夏琳,赵紫琼,阿德里安德尔加多,詹姆斯去,莉莉贝克,容乔,约翰娜十Hoeve,尼古拉斯帕拉斯卡斯,洪武,丹尼尔布拉斯和希瑟克里斯托弗加州大学洛杉矶分校。 Graeber,Wu和Christofk是UCLA Jonsson综合癌症中心的成员。

日志

该研究发表在Molecular Systems Biology上。

资金

该研究得到了国家癌症研究所,美国国家卫生研究院,美国癌症协会,黑素瘤研究联盟,诺顿西蒙研究基金会和关注基金会的支持。加州大学洛杉矶分校Jonsson癌症中心基金会,加州大学洛杉矶分校CTSI,加州大学洛杉矶分校癌症研究协调委员会,加州大学洛杉矶分校Stein / Oppenheimer捐赠基金和私人慈善事业提供了额外的支持。

资料来源:加州大学洛杉矶分校新闻室Peter Bracke