PNAS：癌症生存，依赖“臭气”

然而，近日来自德克萨斯大学医学部的研究人员发现，硫化氢“臭气”是结肠癌代谢中的一个关键因子，并为治疗这一疾病提供了一个潜在的靶点。在发表于《美国科学院院刊》（PNAS）杂志上的这篇论文中，科学家们称他们的细胞培养物及小鼠实验证实，结肠癌细胞生成了大量的硫化氢，并依赖于这一化合物生存及生长。

　　

生物通报道  硫化氢（hydrogen sulfide）是一种具有“臭鸡蛋样”气味的、刺激性和窒息性无色气体。过去的研究证实这种气体具有神经毒性作用，低浓度接触会对呼吸道和眼产生局部刺激，高浓度是可导致中枢神经系统症状和窒息状态，损害心脏等多个器官，被视作是仅低于一氧化碳中毒，威胁劳动者生命健康的潜在危险因素之一。

然而，近日来自德克萨斯大学医学部的研究人员发现，这种“臭气”是结肠癌代谢中的一个关键因子，并为治疗这一疾病提供了一个潜在的靶点。在发表于《美国科学院院刊》（PNAS）杂志上的这篇论文中，科学家们称他们的细胞培养物及小鼠实验证实，结肠癌细胞生成了大量的硫化氢，并依赖于这一化合物生存及生长。

论文作者、德克萨斯大学医学部Csaba Szabo教授说：“结肠癌细胞喜欢它，并且需要它。癌细胞依赖于这一物质旺盛生长。我们数据表明，它们利用了硫化氢来生成能量，进行分化、生长以及侵袭宿主。”

研究人员发现，大部分的结肠癌硫化氢生成都与一种叫做CBS(胱硫醚-β-合成酶,cystathionine-β-synthase)的蛋白有关。相比于非癌性组织，结肠癌细胞中CBS蛋白的水平要高得多。实验表明，但采用化学方法阻断CBS活性时，结肠癌细胞的生长会受到遏制，而正常细胞生长则不受影响。

论文作者、德克萨斯大学医学部Mark Hellmich教授说：“我们的研究确定了CBS是一个新的抗癌靶点。通过阻断CBS，我们可以对抗结肠癌。”

当科学家们将患者来源的结肠癌肿瘤细胞植入到“裸”鼠体内时，同样观察到了阻断CBS所造成的抗结肠癌效应。没有硫化氢，肿瘤生长变得非常缓慢。它们还显示血管发生显著减少。肿瘤通常通过血管发生过程来刺激其周围的宿主血管生长，以“抢夺”氧气和营养物质供自己所用。

尽管这一研究发现最初让Szabo和Hellmich感到非常的惊异，Szabo认为其确实具有非常重要的意义。“数十亿年前，在地球上有氧气之前，硫化氢生物化学是支持生命的重要机制之一。通过生成硫化氢，癌细胞重演了古代的机制，”Szabo说。

Hellmich认为，这一机制为科学家们提供了一个机会，将一项基础科学发现转化为癌症新疗法。“这是一项确实很重要的研究。我们对得到这样的机会开展这项研究感到非常的兴奋。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Tumor-derived hydrogen sulfide, produced by cystathionine-β-synthase, stimulates bioenergetics, cell proliferation, and angiogenesis in colon cancer

The physiological functions of hydrogen sulfide (H2S) include vasorelaxation, stimulation of cellular bioenergetics, and promotion of angiogenesis. Analysis of human colon cancer biopsies and patient-matched normal margin mucosa revealed the selective up-regulation of the H2S-producing enzyme cystathionine-β-synthase (CBS) in colon cancer, resulting in an increased rate of H2S production. Similarly, colon cancer-derived epithelial cell lines (HCT116, HT-29, LoVo) exhibited selective CBS up-regulation and increased H2S production, compared with the nonmalignant colonic mucosa cells, NCM356. CBS localized to the cytosol, as well as the mitochondrial outer membrane. ShRNA-mediated silencing of CBS or its pharmacological inhibition with aminooxyacetic acid reduced HCT116 cell proliferation, migration, and invasion; reduced endothelial cell migration in tumor/endothelial cell cocultures; and suppressed mitochondrial function (oxygen consumption……