2019
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Beyond Sugar: What Cancer Cells Need to Grow
While sugar gets most of the attention as a cancer fuel, other nutrients can be equally important.
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Beyond Sugar: What Cancer Cells Need to Grow
암 대사를 연구하는 생화학자 나타샤 파블로바( Natasha Pavlova ) 는 “세포는 여러 면에서 글루타민에 의존하고 있습니다. "그것은 DNA 뉴클레오타이드 및 기타 분자의 생산에 관여할 뿐만 아니라 다른 아미노산을 세포로 수입하는 비용을 지불하는 통화 역할도 합니다."
아마도 이 아미노산의 공급을 차단함으로써 암세포를 굶어 죽게 할 수 있습니다.
불편하게도 정상 세포에도 글루타민이 필요합니다.
따라서 전신의 글루타민 수치에 영향을 미치는 약물은 너무 독성이 있어 암 치료제로 사용할 수 없습니다.
그러나 과학자들이 암세포가 글루타민을 사용하는 방법에 대해 더 많이 알게 됨에 따라 정상 세포를 보존하면서 암의 특정 의존성을 선택적으로 표적화하는 다른 방법을 찾기를 희망합니다.
글루타민: 필수 비필수 아미노산
글루타민은 비필수 아미노산입니다.
세포가 스스로 만들 수 없고 우리가 먹는 음식에서 얻어야 하는 필수 아미노산과 달리 세포는 다른 출발 물질로부터 글루타민을 쉽게 합성할 수 있습니다.
그러나 글루타민의 다른 장점은 그것을 독특하게 만듭니다.
Pavlova 박사는 "글루타민의 특별한 점은 다른 모든 비필수 아미노산을 글루타민으로 만들 수 있지만 다른 비필수 아미노산은 글루타민을 대체할 수 없다는 것입니다."라고 설명합니다.
또한 암세포가 새로운 세포 부분을 만드는 데 사용하는 여러 생화학적 경로의 중심이기도 합니다.
글루타민에 대한 암의 필요성은 너무 커서 일부 암을 유발하는 종양유전자는 세포가 글루타민을 흡수하고 소화하는 양을 변경합니다.
가장 잘 알려진 것 중 하나인 MYC 유전자 는 글루타민의 꾸준한 공급에 대한 암세포의 접근을 증가시켜 부분적으로 암을 촉진합니다.
증폭된 MYC 유전자를 가진 세포는 글루타민을 다운스트림 산물로 전환시키는 효소를 더 많이 만듭니다.
이러한 세포는 본질적으로 MYC 증폭 에 중독됩니다 .세포는 많은 면에서 글루타민에 의존합니다.
글루타민에 대한 이러한 높은 수요는 종양 내부의 글루타민 공급이 종종 상당히 낮다는 것을 의미합니다.
그러나 암세포는 여전히 그곳에서 자라고 있습니다. 어떻게?
이것은 세포가 글루타민 공급을 보충하는 대체 방법을 가지고 있음을 시사한다고 Pavlova 박사는 말합니다.
그녀와 그녀의 동료들이 연구한 그러한 적응 중 하나는 다른 출발 물질, 즉 포도당에서 글루타민을 만드는 글루타민 합성 효소의 양을 증가시키는 것입니다.
톰슨 연구소의 동료들과 프린스턴 대학과 뉴욕 대학(NYU)의 공동 연구자들도 암세포가 주변 세포를 집어삼키고 글루타민을 위해 영양분을 소거할 수 있다는 것을 발견했습니다.
표적 결핍
영양분이 부족할 때에도 암세포가 적응력을 갖기 때문에 암의 글루타민 공급을 차단하는 간단한 접근 방식은 실패할 가능성이 높습니다.
그럼에도 불구하고 가능한 접근 방식이 있습니다.
하나는 특히 종양 세포에 의한 글루타민의 수입을 차단하는 것입니다.
일부 연구에서는 종양 세포가 글루타민을 수입하기 위해 사용하는 단백질 수송체가 정상 세포가 사용하는 단백질 수송체와 다르며 이 수송체가 종양 세포에 더 풍부하다고 제안합니다.
이러한 암 특이적 수송체는 세포가 그들의 고정을 만족시키는 것을 막는 약물의 좋은 표적이 될 수 있습니다.
글루타민에 대한 암세포의 의존도는 특정 사람들에게 맞춤 치료법을 제공하는 기반이 될 수 있습니다.
글루타민에 의존하는 한 가지 아미노산 산물은 글루타티온입니다.
이 중요한 세포 산화 방지제는 활성 산소종이라고 하는 위험한 화학 물질과 심지어 특정 약물을 제거합니다.
Pavlova 박사는 "글루타치온은 약물에 스스로를 붙이고 세포 밖으로 제거하기 위해 일종의 표시를 합니다."라고 설명합니다.
NYU 연구자들의 연구에 따르면 특정 유전적 돌연변이가 있는 폐암 종양은 글루타티온에 매우 의존적입니다. (글루타미나제 억제제라는 약물을 통해) 사용을 방해하는 것은 잠재적인 치료 방법이 될 수 있습니다.
여러 진행 중인 임상 시험 에서 이러한 글루타민 변경 약물을 면역 관문 억제제 또는 수용체 티로신 키나제 신호 전달 억제제와 결합하고 있습니다.
식이 요법 없음
거의 실패할 것이 확실한 글루타민의 굶주림 암에 대한 한 가지 접근 방식은 식단의 변화입니다.
Pavlova 박사는 "우리는 글루타민 수치를 식단으로 쉽게 변경할 수 없습니다. 왜냐하면 신체가 매우 일정한 농도로 수치를 유지하는 데 아주 좋은 일을 하고 있기 때문입니다."라고 말합니다.
“글루타민 수치가 떨어지는 유일한 시간은 심한 외상이나 패혈증 동안입니다.
이는 반복하고 싶지 않은 것입니다.
"적어도 포도당으로 우리는 '저혈당 식품을 섭취하여 포도당 급증을 피하십시오' 등으로 말할 수 있습니다."라고 그녀는 덧붙입니다.
"그러나 글루타민을 사용하면 유용한 권장 사항이 훨씬 더 까다로워집니다."
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