促进肿瘤转移的线粒体开关

生物通报道：转移，是肿瘤细胞用来转变成恶性癌症的策略，往往与预后不佳有关。设法阻断转移，甚至阻止它们的形成，将是抗击癌症的一大步。最近，天主教鲁汶大学（比利时）的研究人员，首次在人类肿瘤小鼠模型上成功地做到了这一点。相关研究结果发表在2014年7月24日的《Cell Reports》杂志。

　　

生物通报道：转移，是肿瘤细胞用来转变成恶性癌症的策略，往往与预后不佳有关，肿瘤转移是癌症死亡的一个主要原因。设法阻断转移，甚至阻止它们的形成，将是抗击癌症的一大步。最近，天主教鲁汶大学（比利时）（UCL）的研究人员，首次在人类肿瘤小鼠模型上成功地做到了这一点。相关研究结果发表在2014年7月24日的《Cell Reports》杂志。

转移是指肿瘤细胞从原发部位侵入淋巴管，血管或其他途经被带到它处继续生长，形成与原发部位肿瘤相同类型的肿瘤，这个过程成为转移，所形成的肿瘤成为转移瘤或转移癌。转移是恶性肿瘤的特征。

天主教鲁汶大学实验和临床研究所（IREC）Pierre Sonveaux教授研究小组开展的这项工作，成功地确定了一个药类化合物家族，它们能够阻止肿瘤转移的出现。研究人员通过研究肿瘤细胞中的线粒体，实现了这一目标。线粒体被认为是细胞的“发电站”。但是UCL研究人员在肿瘤细胞中观察到，当线粒体的功能被改变时，它们就可以促进细胞的迁移，从而导致肿瘤转移的形成。

Pierre Sonveaux教授研究小组的博士后研究人员Paolo E. Porporato和其他年轻研究人员，检测了引起线粒体促转移能力的分子机制。他们成功地表明，在某种情况下，线粒体可产生更多的自由基，称为超氧离子（O2-）。正是这种超氧化物的过剩生产，导致了转移的形成，从而导致了肿瘤的生长。

与超氧化物生产有关的线粒体表型，也参与其他人类疾病，如帕金森氏症和阿尔茨海默氏病，可以被一种非常特异性的抗氧化物（如MitoTEMPO）阻断。用小鼠和人类肿瘤模型，研究人员证明，这些化合物能够非常有效地阻断肿瘤细胞的迁移，预防小鼠肿瘤转移的自发形成。

本研究主要是由ERC Starting Grant拨款资助。研究结果发现，一种治疗方法能够阻断引起转移形成的机制，并存在一类有前途的化合物家族，这激励着研究人员未来在临床研究中进行评估，以验证抗击肿瘤转移的预防性治疗。

（生物通：王英）

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生物通推荐原文摘要：
A Mitochondrial Switch Promotes Tumor Metastasis
Summary: Metastatic progression of cancer is associated with poor outcome, and here we examine metabolic changes underlying this process. Although aerobic glycolysis is known to promote metastasis, we have now identified a different switch primarily affecting mitochondria. The switch involves overload of the electron transport chain (ETC) with preserved mitochondrial functions but increased mitochondrial superoxide production. It provides a metastatic advantage phenocopied by partial ETC inhibition, another situation associated with enhanced superoxide production. Both cases involved protein tyrosine kinases Src and Pyk2 as downstream effectors. Thus, two different events, ETC overload and partial ETC inhibition, promote superoxide-dependent tumor cell migration, invasion, clonogenicity, and metastasis. Consequently, specific scavenging of mitochondrial superoxide with mitoTEMPO blocked tumor cell migration and prevented spontaneous tumor metastasis in murine and human tumor models.