研究人员发现了一种促进某些肺癌生长的酶的重要性。
这种名为GUK1的酶支持癌细胞的新陈代谢，帮助肿瘤生长。
在未来，GUK1可能成为肺癌治疗的潜在靶点。
肺癌是一种特别具有挑战性的癌症。它经常在没有任何警告的情况下出人意料地猛烈发作，并且可以以不可预测的方式变形以逃避治疗。
虽然研究人员已经对肺癌的基本生物学有了重要的了解，但这种疾病的一些分子机制仍然难以捉摸。
现在，由哈佛医学院的科学家领导的一个研究小组在了解某些肺癌的基因缺陷如何改变癌细胞的代谢从而加剧疾病方面取得了进展。
通过对小鼠模型和人类癌细胞的研究，研究人员在肺癌中发现了一种名为GUK1的代谢酶，这种酶在ALK基因中存在改变。他们的实验表明，GUK1在促进肿瘤细胞的代谢以帮助它们生长方面起着重要作用。
这项研究结果于2月6日发表在《细胞》杂志上，部分得到了联邦基金的支持，它更清晰地揭示了代谢在肺癌中的作用。
研究小组表示，这项研究可能为开发针对GUK1的治疗方法奠定基础，以抑制癌症的生长。
肺癌：可怕的敌人
作为马萨诸塞州总医院（Massachusetts General Hospital）的胸部肿瘤学家，第一作者之一Jaime Schneider经常治疗肺癌患者，并亲眼目睹了这种疾病的侵袭性和持久性。
Schneider说：“我在诊所看到的很大一部分患者在目前可用的治疗方法下在一段时间内表现良好，但最终复发。”
肺癌是美国和世界范围内癌症死亡的主要原因，施耐德指出，不吸烟者和轻度吸烟者的病例正在增加，原因尚不清楚。
Schneider的病人——他们中的许多人为这项研究捐献了肿瘤样本——激励她更多地了解这种疾病的分子基础。
“我们需要跳出思维定式，更好地了解肺癌的疾病生物学，并确定新的治疗靶点。”
Schneider加入了资深作者Marcia Haigis的实验室，Marcia Haigis是HMS Blavatnik研究所的细胞生物学教授，她研究代谢变化如何加速衰老和驱动疾病。在海吉斯实验室工作期间，施耐德结识了共同第一作者基兰·库尔米（Kiran Kurmi），后者当时是一名具有生物化学和癌细胞信号传导背景的研究员。
Haigis解释说，癌细胞必须改变它们的新陈代谢，以便在免疫系统和癌症治疗的攻击中继续生长和生存。
她说：“我们的目标是了解特定的癌症基因畸变如何直接改变代谢途径，从而使癌症生长。”
Haigis认为，癌症代谢是癌症研究中的一个新兴领域，它可以为设计新一代精确的癌症疗法提供信息，这些疗法直接针对引发肿瘤生长的细胞过程。
代谢侦探正在调查这个案子
研究人员开始研究由ALK基因的改变引起的肺癌，这种改变会导致异常ALK蛋白的产生。首先，他们筛选了这些alk阳性癌症中存在的代谢蛋白，并将GUK1确定为特别感兴趣的蛋白之一。
Haigis说：“我们对ALK和GUK1之间的相互作用很感兴趣，就像代谢侦探一样，这就是我们所关注的。”
接下来，他们在小鼠和患者来源的癌细胞中进行了一系列实验，以探索GUK1对alk阳性癌细胞代谢变化的贡献。
科学家们确定，GUK1是一种酶，可以帮助异常的ALK蛋白制造一种名为GDP的分子，这是癌细胞分裂和制造蛋白质等任务所需的富含能量的分子GTP的前体。当研究人员禁用GUK1时，癌细胞的生长速度大大减慢，这表明alk阳性的癌症高度依赖这种酶作为它们的分子燃料。
“GUK1被证明是肺癌亚群中促进肿瘤生长和存活的一种代谢倾向。”
研究小组还发现了在其他肺癌亚型中GUK1水平升高的证据，这表明这种酶可能在由其他遗传缺陷驱动的肺癌中发挥作用。
“通过关注肺癌的基本生物学，我们能够确定一种新的代谢机制，这在这种疾病中很重要，”海吉斯说。
这只是开始
研究人员指出，关于GUK1在癌症中的作用还有很多有待发现的地方。他们感兴趣的是探索有多少种癌症是由GUK1以某种方式驱动的。他们还想更详细地了解抑制GUK1如何影响癌细胞。最后，考虑到许多肺癌患者最终会复发，他们想要研究GUK1是否以及如何帮助癌细胞通过代谢重编程来回避治疗。
如果GUK1确实是一种关键酶，可以促进各种癌症快速而持久地生长所需的代谢，那么它可能是新的癌症治疗方法的一个引人注目的目标。
“我们希望识别像GUK1这样独特的代谢脆弱性将为未来癌症患者的治疗靶向开辟新的途径。”
