科技日?qǐng)?bào)記者 吳純新 通訊員 陳浩

6月13日，記者從武漢大學(xué)人民醫(yī)院獲悉，該院腫瘤中心宋啟斌、姚頤、張平鋒研究團(tuán)隊(duì)在肺癌病因?qū)W和放化療應(yīng)答研究上取得新突破，相關(guān)研究成果于最新一期《自然·化學(xué)生物學(xué)》雜志發(fā)表。

這項(xiàng)研究成果揭示了腫瘤細(xì)胞葡萄糖代謝異常對(duì)于促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的核苷酸合成、腫瘤生長及放化療抵抗的新機(jī)制，為解決肺癌發(fā)生發(fā)展和治療抵抗等核心問題，提供了新的理論基礎(chǔ)和進(jìn)一步轉(zhuǎn)化的研究方向。

【資料圖】

武大人民醫(yī)院供圖

當(dāng)前，肺癌發(fā)生發(fā)展及治療抵抗的分子基礎(chǔ)是肺癌相關(guān)研究和臨床治療中迫在眉睫的“卡脖子”問題。

代謝重編程是包括肺癌在內(nèi)的惡性腫瘤主要特征，一直以來是腫瘤研究領(lǐng)域重點(diǎn)和熱點(diǎn)。代謝重編程促進(jìn)大量的代謝中間產(chǎn)物的合成，以滿足其快速生長與增殖需求，其中包括作為生命物質(zhì)基礎(chǔ)DNA和RNA的基本構(gòu)成單位——核苷酸。核苷酸還參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等一系列重要生物學(xué)事件。

前期研究表明，大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中的核苷酸從頭合成途徑普遍存在異常激活，并導(dǎo)致腫瘤的惡性轉(zhuǎn)化及治療抵抗，但其中的關(guān)鍵分子機(jī)制尚未闡明，是該領(lǐng)域中重要的核心科學(xué)問題。

圍繞這個(gè)科學(xué)問題，上述科研團(tuán)隊(duì)攜手美國喬治城大學(xué)裴華東教授團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞葡萄糖代謝異常造成的O-GlcNAc修飾增加，在核苷酸從頭合成及肺癌發(fā)生和放化療抵抗中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

該研究還發(fā)現(xiàn)，肺癌細(xì)胞葡萄糖代謝異常活躍，會(huì)造成核苷酸從頭合成途徑中的限速酶磷酸核糖焦磷酸合成酶1（PRPS1）的O-GlcNAc修飾上調(diào)及活性顯著增加。O-GlcNAc糖基轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的PRPS1 O-GlcNAc修飾不僅促進(jìn)PRPS1從單體到六聚體轉(zhuǎn)化，且解除了核苷酸產(chǎn)物對(duì)PRPS1自身的反饋抑制效應(yīng)，通過不同機(jī)制增強(qiáng)PRPS1的催化酶活性，因而進(jìn)一步導(dǎo)致肺癌細(xì)胞的核苷酸從頭合成異常增加、惡性增殖及放化療抵抗。

此外，研究人員應(yīng)用精細(xì)化細(xì)胞及分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行體外研究，還利用動(dòng)物模型和臨床樣本檢測(cè)及大數(shù)據(jù)分析從不同維度證實(shí)了這一觀點(diǎn)。

據(jù)介紹，武漢大學(xué)人民醫(yī)院腫瘤中心青年醫(yī)師陳露露博士為該論文第一作者，這項(xiàng)研究證實(shí)O-GlcNAc修飾在肺癌病因?qū)W中的關(guān)鍵作用。