《Nature》:SPT關鍵酵素於氨基酸代謝中影響腫瘤生長

2020/08/13
《Nature》:SPT關鍵酵素於氨基酸代謝中影響腫瘤生長
近(12)日,聖地亞哥研究小組表示,絲氨酸棕櫚酰轉移酶(serine palmitoyl-transferase,SPT)可以減少腫瘤生長的代謝反應。這項研究已經發表在《Nature》。

2020.08.13環球生技雜誌 / 記者 王棋祺 編譯

近(12)日,聖地亞哥研究小組表示,絲氨酸棕櫚酰轉移酶(serine palmitoyl-transferase,SPT)可以減少腫瘤生長的代謝反應。這項研究已經發表在《Nature》。

SPT是絲氨酸製造稱為鞘脂(sphingolipids)的脂肪分子的關鍵酵素,對細胞功能來說至關重要。但是,如果絲氨酸濃度較低,SPT也可以使用其他氨基酸,如丙氨酸(alanine),從而導致產生有毒的脫氧鞘脂(deoxysphingolipids),減少細胞的生長。

這項研究指出,透過限制飲食中的氨基酸,尤其是絲氨酸(serine)和甘氨酸(glycine),或在藥理上靶向絲氨酸合成酶磷酸甘油酸脫氫酶(phosphoglycerate dehydrogenase),可誘導腫瘤細胞產生有毒脂質,從而減緩小鼠的癌症進程。

聖地亞哥加州大學雅各布斯工程學院生物工程學( Jacobs School of Engineering)教授Christian Metallo表示,研究過程凸顯了新陳代謝的複雜性,以及在考慮採用這種新陳代謝療法時,需要理解跨多種生化途徑的生理學。

在過去的十年中,研究人員已經可以確定從動物的飲食中去除絲氨酸和甘氨酸,會減緩某些腫瘤的生長。但是,大多數研究團隊都集中在研究這些飲食如何影響DNA代謝和抗氧化活性。

相比之下,來自加利福尼亞大學聖地亞哥分校和索爾克生物研究所(Salk Institute)的研究人員發現,這些介入對腫瘤脂質,特別是在細胞表面的脂質產生了巨大的影響。

Metallo指出,長期剝奪絲氨酸生物會導致神經病變和眼部疾病。低濃度絲氨酸和脫氧鞘脂的積聚是一種罕見的黃斑病(macular telangiectasia type 2, or MacTel)的關鍵驅動因素。這項研究結果也有同步發表於去年的《New England Journal of Medicine》。

研究小組給予異種移植模型小鼠(xenograft model mice)低絲氨酸和甘氨酸的飲食。他們觀察到,SPT轉化為丙氨酸會產生有毒的脫氧鞘脂而不是正常的鞘脂。

研究人員使用氨基酸類抗生素myriocin抑制低絲氨酸和甘氨酸飲食餵養的小鼠的SPT和脫氧鞘脂合成,發現腫瘤的生長得到改善。目前需要進一步的研究以確定如何將該方法轉換在患者身上進行。

參考資料:https://bioengineer.org/flipping-a-metabolic-switch-to-slow-tumor-growth/