UCLA研究显示DNA模式可以解锁葡萄糖新陈代谢的推动癌症

时间：2021-07-08 15:52:10 来源：

基因组即癌细胞在左侧盘旋。将像染色体一样分组（右），帮助科学家更好地检测推动癌症生长的遗传像差。

UCLA LED研究表明，DNA模式可以解锁葡萄糖新陈代谢的推动癌症。

发现

肿瘤细胞中DNA模式的UCLA-LED研究表明，更具侵略性癌症中常见的丰富的异常遗传签名是不随意的，但反映了肿瘤进化中的选择性力量。研究结果还证明这些变化在细胞中驱动葡萄糖代谢，这可以导致癌症生长加速。

背景

已知较少的侵略性癌症具有完整基因组 - 细胞中的完整基因 - 而更具侵略性癌症的基因组往往具有大量异常。现代研究主要集中在很大程度上，患有患有癌症基因，特别是血管生成和肿瘤抑制基因，作为DNA突变和拷贝数交替的主要靶标。癌症中的突变或扩增可以将健康细胞变成肿瘤细胞。当肿瘤抑制基因不正常的时候，细胞可以减少对照。然而，科学家们继续观察到这些规范癌症基因无法充分解释的肿瘤中的许多复发拷贝数改变模式。

众所周知，健康细胞和肿瘤形成细胞之间的根本差异是重新编程的细胞代谢。改变的新陈代谢在许多方面有利于转化的细胞，特别是在将葡萄糖转化为能量的能力中。该过程称为糖酵解，可以促进肿瘤生长最具侵袭性的癌症。

方法

在五年的研究中，托马斯格法伯，UCLA分子和医学药理学教授，他的同事们使用了来自人肿瘤，癌细胞系和癌症的小鼠模型的拷贝数改变数据的跨癌分析。该团队分析了来自15种癌症类型的样品，发现DNA扩增和缺失的拷贝数改变模式是预测糖酵解活性增加和肿瘤细胞的快速生长。要了解酶如何在这一过程中发挥作用，科学家比较了人类肿瘤和小鼠模型的拷贝数改变模式。他们发现了26个DNA区域，其具有一致的遗传改变，含有11个糖酵解途径中的酶以及已知的癌症驾驶基因。

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。通过在不同点处采样细胞，研究人员能够展示这些模式如何发展，从而塑造癌症基因组。

影响

通过这些调查结果，研究人员可以改善癌症模型，并推进所有类型疾病治疗方法的发展。

“通过专注于如此大的数据集，我们现在更好地了解组合遗传改变的微妙模式可以影响葡萄糖新陈代谢，并且是最具侵略性癌症的总和的关键驱动因素。”“科学家现在拥有一个全新的沙箱，我们可以在那里测试和开发将导致对抗这种疾病的人们的新疗法的工具。”

作者

新的研究是LED Graeber，本文的高级作者和UCLA Jonsson综合癌症中心癌症纳米技术计划的成员。第一位作者是尼古拉斯格雷厄姆，美国维特比工程学院的化学工程助理教授，以及UCLA Crump分子成像研究所的博士后研究所。

其他共同作者包括Anastasia Lomova，Ashley Cass，Nikolas Balanis，Michael Friedman，Shawna Chan，Sophie Zhao，Adrian Delgado，James Go，Lillie Beck，Rong Qiao，Johanna Ten Hoeve，Nicolaos Palastas，Hong Wu，Daniel Braas和Heather Christofk UCLA。Greaber，Wu和Christofk是UCLA Jonsson综合性癌症中心成员。