Cell头条：揪出肺癌的“罪魁祸首”

　　

生物通报道  近日来自新加坡科技研究局属下的新加坡基因组研究院（Genome Institute of Singapore）的科学家们在新研究中找到了可能引发非小细胞肺癌的“罪魁祸首”，这一研究发现为肺癌药物的研发开创了新的途径。相关研究论文于2012年1月5日在线发表在《细胞》（Cell）杂志上。

领导这一研究的是新加坡基因组研究院干细胞及发育生物学部的林滨博士和Elaine Hsuen Lim博士。林滨博士曾在干细胞研究方面取得过许多重要的研究成果，2010年他所领导的课题组曾成功运用iPSCs技术将皮肤细胞还原为胚胎干细胞，从中培育出了心脏肌肉，并找出了能提升干细胞质量的基因。研究论文发表在《Nature》杂志上。因这一研究成果林滨博士还获得了2011年的新加坡总统科学奖。

非小细胞肺癌（NSCLC）是临床最常见的一种肺癌类型，约占肺癌总数的80-85%。尽管市面上虽然有不少新药能有效抑制癌细胞生长，但它们都治标不治本。这是因为普通的药物摧毁的只能是一般的癌细胞，而癌细胞中有一部分称为癌干细胞（cancer stem cells）或癌症起始细胞（tumour initiating cells）对药物和化疗的抵抗力都比较强。不彻底清除这些癌干细胞，则无法取得理想的治疗效果。而如果要一击即中，就得先从数百万计的癌细胞中找出这些癌干细胞。

在这篇文章中，新加坡基因组研究院的研究人员通过找出一个名叫CD166的表面标记，成功地鉴别出了癌干细胞。此外，研究人员还发现一个名叫甘氨酸脱羧酶（glycine decarboxylase，简称GLDC）的基因在癌干细胞中发挥了关键性的作用。研究人员发现来自原发性NSCLC的癌干细胞中的LIN28B 和GLDC呈高水平表达，促进了细胞的转化和肿瘤形成。进一步的研究证实GLDC诱导细胞的糖酵解和甘氨酸/丝氨酸代谢发生了显著地改变，进而促使嘧啶代谢作用发生变化调控了癌细胞的增殖。当研究人员靶向性抑制癌干细胞中的GLDC时，癌细胞显著变小。

林滨博士说：“我们的发现证明，GLDC即便不是造成肺癌的始作俑者，至少在癌细胞分裂中也起到促进的作用。”

林滨博士表示，由于不仅在非小细胞肺癌中，许多癌症类型中也都曾观察到存在GLDC的表达异常。新研究有可能为开发出新的抗癌策略提供了一个有潜力的新靶标。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Glycine Decarboxylase Activity Drives Non-Small Cell Lung Cancer Tumor-Initiating Cells and Tumorigenesis

Identification of the factors critical to the tumor-initiating cell (TIC) state may open new avenues in cancer therapy. Here we show that the metabolic enzyme glycine decarboxylase (GLDC) is critical for TICs in non-small cell lung cancer (NSCLC). TICs from primary NSCLC tumors express high levels of the oncogenic stem cell factor LIN28B and GLDC, which are both required for TIC growth and tumorigenesis. Overexpression of GLDC and other glycine/serine enzymes, but not catalytically inactive GLDC, promotes cellular transformation and tumorigenesis. We found that GLDC induces dramatic changes in glycolysis and glycine/serine metabolism, leading to changes in pyrimidine metabolism to regulate cancer cell proliferation. In the clinic, aberrant activation of GLDC correlates with poorer survival in lung cancer patients, and aberrant GLDC expression is observed in multiple cancer types. This link between glycine metabolism and tumorigenesis may provide novel targets for advancing anticancer therapy.