研究发现,抑制LPCAT1酶 有望抑制小鼠肿瘤模型的肿瘤生长

位于细胞的内质网的LPCAT1,是促进脂质合成与代谢的关键酶,在一些细胞实验及小鼠肿瘤模型中展开的研究发现,LPCAT1在结直肠癌、前列腺癌和肺癌细胞中存在着高强度的表达,影响着癌细胞的发生和发展。最近又有研究者发现LPCAT1可以作为一种抗癌新靶点,靶向该蛋白酶之后,能够急剧缩小多种肿瘤,延长小鼠肿瘤模型的生存期。

1、什么是LPCAT1酶?

广泛存在于动植物的LPCAT1(溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶1),是一种参与脂质复杂代谢过程的重要酶,具有酰基转移酶和乙酰转移酶活性,它也是一种促进磷脂合成和重构的重要蛋白,可以使溶血卵磷脂转化成二棕酰卵磷脂。人类LPCAT1广泛分布于心脏、大脑、肝脏、骨骼肌、肾脏和胰腺等多种组织中。近年来研究发现LPCAT1在多种肿瘤组织中表达升高,并与肿瘤的恶性程度、分期、分级呈正相关。LPCAT1在肿瘤组织中过表达与前列腺癌、乳腺癌的早期复发呈正相关,在结直肠癌细胞、肝癌细胞中过表达可促进细胞的增殖、迁移、侵袭,是恶性肿瘤早期诊断潜在的生物学标志物和肿瘤治疗的靶点。

抑制LPCAT1,有助于遏制EGFR依赖的恶性肿瘤生长。最近刊登在《细胞》子刊Cell Metabolism的一项研究称,研究者找到了一个在多种癌症中普遍存在的新靶点——LPCAT1蛋白酶。这种酶是癌细胞基因异常和代谢异常的“结合点”,抑制这种酶的表达,可以抑制多种小鼠肿瘤模型的肿瘤生长,提高癌症小鼠的存活率。

2、下调LPCAT1的表达,有望抑制GBM小鼠肿瘤模型的肿瘤生长

来自加州大学圣地亚哥分校Ludwig癌症研究所的Paul Mischel教授,长期关注多发性胶质母细胞瘤(GBM)。他们发现抑制LPCAT1,可以有助于遏制EGFR依赖的恶性肿瘤生长。研究人员首先在GBM小鼠肿瘤模型中检验了这种治疗思路。当注射到体内的癌细胞在小鼠身上形成一定大小的肿瘤后,通过RNA干扰下调LPCAT1的表达,果然看到肿瘤的生长显著减缓,小鼠的总生存期则明显提高。美迪西可以根据客户的需求提供各种有效的动物模型,用来检测药物的有效性。实验动物有非人类灵长动物、狗、小鼠、大鼠、家兔、豚鼠、裸鼠等各种种类。目前,已经建立多个有效动物肿瘤模型,并经过多方验证和长期实践考验。

脑胶质母细胞瘤是从脑内开始的具有侵袭性的癌症,发生在脑部,所以也称为胶质母细胞瘤。如果患者明确是这种疾病,那么患者在治疗的情况下,能够存活1年到15个月作用,如果不加以治疗,患者的生存期往往只有3个月,不过也有诊断后活35年的例子。

在不同肿瘤中常见EGFR突变,研究发现胶质瘤细胞表达EGFR野生型或EGFRvIII。在EGFR基因异常的GBM细胞中,来自加州大学圣地亚哥分校Ludwig癌症研究所的研究者注意到,构成细胞质膜的磷脂成分发生了变化。这种变化让致癌受体可以更稳定地待在质膜上,传递和放大生长信号。

而在磷脂成分的变化过程中,研究人员发现,溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶(LPCAT1蛋白酶)非常关键,是细胞内模型结构磷脂成分合成的关键酶,起着重塑质膜结构的作用。 进一步检测LPCAT1的蛋白水平和mRNA水平,这种酶确实在GBM患者的癌细胞中有着异常的高表达。而且在体外培养环境下,当研究人员通过shRNA抑制这种酶的表达,定位在细胞质膜上的致癌受体随之减少,生长因子信号传导被阻断,GBM癌细胞系的生长得到抑制。因此种种结果提示,LPCAT1对于癌细胞来说是一种重要的酶。

3、LPCAT1酶可能在多种癌症类型中发挥重要作用

后来研究人员分析临床样本和癌细胞系的测序数据库发现,在肺癌、卵巢癌、膀胱癌和侵袭性乳腺癌等多种恶性肿瘤中,超过30%的患者有LPCAT1基因拷贝数增加的现象。不仅如此,在包括肾癌、肝癌、宫颈癌和黑色素瘤等多种肿瘤中,LPCAT1表达升高还和患者总生存率降低有对应关系。通过下调LPCAT1的表达来治疗与LPCAT1拷贝数增加有关的癌症,这一思路也在小鼠的侵袭性肺癌和肾癌的模型中得到了检验。利用shRNA在小鼠体内减少LPCAT1酶后,肿瘤细胞出现明显的死亡迹象,肿瘤生长得到了抑制。

因此该研究的科学家们表示,LPCAT1是一种重要的酶,在癌症中失调,它将肿瘤中的常见基因变化和代谢变化串联了起来,进而推动肿瘤的侵袭性生长。我们期待在未来这种在动物实验上的研究结果能够在人类患者中得到验证,为癌症精准疗法添砖加瓦,让更多患者能够从癌症的精准治疗中获益。