我院神經(jīng)外科張弩教授團(tuán)隊(duì)研究成果在線發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊Cell Metabolism

2021-01-06
??? 近日,,我院神經(jīng)外科張弩教授團(tuán)隊(duì)研究成果“An Upstream Open Reading Frame in Phosphatase andTensin Homolog (PTEN) Encodes A Circuit Breaker of Lactate Metabolism”在線發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊Cell Metabolism IF=21.567 JCR一區(qū)),,中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院為第一作者和唯一通訊作者單位,。第一作者為我院博士后黃努努、博士后李凡瀅,、科研助理張茂雷和周煌凱,。唯一通訊作者為我院神經(jīng)外科張弩教授。該文章依托于中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成,。

從代謝角度看,,GBM腫瘤細(xì)胞可分為靜息細(xì)胞和快速增殖細(xì)胞。迄今為止,,具有干細(xì)胞特性的靜息的GBM細(xì)胞被認(rèn)為是GBM腫瘤發(fā)生,、耐藥和復(fù)發(fā)的主要原因。雖然目前還沒有針對(duì)這些更新更慢的靜息GBM細(xì)胞的有效治療策略,,但其獨(dú)特的生物學(xué)特性已引起人們的關(guān)注。其中最顯著的特性就是,,快速增殖的普通腫瘤細(xì)胞更喜歡有氧糖酵解(Warburg效應(yīng)),,而增殖更慢的靜息GBM細(xì)胞則更傾向于利用氧化磷酸化作為供能方式。最新體內(nèi)研究表明,,在腫瘤中,,乳酸比葡萄糖更適合作為TCA循環(huán)的供能碳源。然而具體的分子機(jī)制尚不明確,。

該研究通過分析10對(duì)膠質(zhì)瘤癌和癌旁樣本核糖體印記測(cè)序,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在PTEN mRNA5`UTR存在一個(gè)在膠質(zhì)瘤樣本中明顯低表達(dá)并且可編碼31個(gè)氨基酸的的uORF,命名MP31,。MP31定位于線粒體,,通過與線粒體中的乳酸脫氫酶競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合NAD+從而抑制線粒體中乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸。敲除鼠中MP31的同源基因MP35可以增強(qiáng)小鼠整體的乳酸代謝水平。而在小鼠膠質(zhì)細(xì)胞中條件敲除MP31的同源基因MP35可促發(fā)膠質(zhì)瘤并縮短小鼠的生存期,,說明MP31在膠質(zhì)瘤中是一個(gè)抑癌基因,。小鼠腹腔注射人工合成的MP31多肽可以穿過血腦屏障,能明顯抑制膠質(zhì)瘤病人來源移植瘤的生長以及延長GBM移植瘤小鼠的生存期同時(shí)無明顯的神經(jīng)毒性,。該研究表明MP31多肽有望成為臨床膠質(zhì)瘤治療的全新候選藥物(圖1),。若在后期臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)有效,有望打破膠質(zhì)瘤臨床治療唯一一線藥物只有TMZ的現(xiàn)狀,。

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1. MP31調(diào)控乳酸代謝的模式圖

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上述研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目環(huán)狀RNA翻譯蛋白質(zhì)的調(diào)控過程與生物學(xué)功能,、國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金以及面上項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。通訊作者張弩教授長期致力于研究由傳統(tǒng)非編碼RNA”(例如環(huán)狀RNA,、uORF等)翻譯全新多肽或蛋白在中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的致病機(jī)理中的功能,,在該領(lǐng)域發(fā)表多篇高水平文章,也曾獲得多項(xiàng)科研基金和榮譽(yù)稱號(hào),,包括:國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目,、國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金和附屬第一醫(yī)院三個(gè)三工程資助,;以及廣東省特支計(jì)劃青年拔尖人才,、廣東省領(lǐng)軍人才、廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師等榮譽(yù)稱號(hào),。(神經(jīng)外科)

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