ほぼ 80 年前に、オットー Warburg 科学者は癌細胞が正常な大人のセルと異なっている方法でエネルギー新陳代謝を行うことを観察しました。
後で多くのディケイド、臨床医によってこの観察がよりよくペット (陽電子放出技術) イメージ投射を使用して腫瘍を視覚化するのに開発されました。 しかしこのプロセスが腫瘍の成長のために必要だったかどうか腫瘍のセルがこの互い違いの新陳代謝の業績をどのように行う、確認されたありましたか丁度知られませんでした。
ここで、ジャーナル性質のヘルプの答えの 3 月 13 日問題でようである 2 枚のペーパーこれらの質問の。 Beth イスラエル共和国の Deaconess の医療センターおよびハーバード衛生学校 (BIDMC)で研究者によって導かれて、ペーパーは Warburg の効果として知られていることを来た代謝過程が腫瘍の急成長のために必要である分り、ピルボン酸塩のキナーゼ (PKM2) の M2 形式、このプロセスの後ろの重要なメカニズムとして砂糖の新陳代謝に、かかわる酵素をことが識別します。 この発見は未来の癌療法の開発にターゲットを提供できます。
「この調査と私達は急速に育つ腫瘍のセルの機能に関する基本的な質問に答え、増殖するために」、システムズ生物学の BIDMC で蟹座の中心の年長の著者ルイス Cantley、 PhD、ディレクターおよびハーバード衛生学校で教授を説明します。
急速に成長のティッシュの新陳代謝の規則は、胎児のティッシュまたは腫瘍のような、正常な大人のティッシュ、 Cantley のそれと異なっています説明します。 「好気性の解糖作用、か Warburg の効果、癌細胞によってエネルギー生産のためのブドウ糖のより小さい一部分を使用して他のセルより大いに高速でとるブドウ糖によってエネルギーを間、同時に、作り出します。 これは非常に急成長を促進する胎児セルのようにもっと作用するようにします癌細胞が」。 癌細胞のこの一義的な新陳代謝の特性は癌の検出の手段としてペットイメージ投射の成功の原因となりました; イメージ投射検査前に患者に注入される放射性ブドウ糖がブドウ糖空腹な腫瘍のセルによって優先的にとられるので、高いブドウ糖の通風管の領域はペットスキャンに劇的に表示されます。
新しい phosphotyrosine の結合蛋白質を識別する新しい proteomic スクリーンを使用して PKM2 が phosphotyrosine 含んでいるペプチッドに結合できることを Cantley および彼の同僚は最初に定めました。 「私達は胎児セルにある PKM2 だけが phosphotyrosine と相互に作用していました、ほとんどの正常な大人のティッシュで見つけられるピルボン酸塩のキナーゼの形式と対照をなして」 Cantley を説明することを観察しました。 「見つけるこれはこの M2 形式はすべての癌細胞によって使用されたピルボン酸塩のキナーゼ形式」。だったことを前のレポートが示したので特に興味深かったです
この発見の含意を理解するためには、 Cantley および彼の癌細胞に PKM2 の重要性を評価するために実験に次に積み込まれて共著します。 腫瘍のティッシュが大人 M1 の isoform からの萌芽期 M2 の isoform にピルボン酸塩のキナーゼ表現を切替えることを推論して、それらは PKM2 が癌性ティッシュで見つけられたピルボン酸塩のキナーゼの唯一の形式だったことを確認する多数の癌細胞ライン、乳癌モデルおよび人間の結腸癌の immunoblotting および immunohistochemistry の分析を行いました。
著者はそれから人間の癌細胞ラインの PKM2 表現をたたき、大人 M1 形式を代りに表現しました。 胎児 M2 形式からの大人 M1 の isoform へのこのスイッチは減らされた乳酸塩の生産の原因となり、酸素の消費 - Warburg の効果の逆転 -- を高めました。
「私達はピルボン酸塩のキナーゼの M2 形式を表現するかどれがセルだけ - 前にオットー Warburg が 80 年記述している方法でブドウ糖を新陳代謝させて下さい - マウスの腫瘍を形作る機能があったことを示せました」注意します Cantley に。 さらに、調査官はそれがピルボン酸塩のキナーゼのこの形式が癌細胞で見られる一義的なブドウ糖の新陳代謝を促進することを可能にする phosphotyrosine と相互に作用する腫瘍を生体内にするようにそれによりこれらのセルがする PKM2 の機能であることを示しました。