陈俊杰教授Nature子刊揭示癌症代谢调控新机制

　　

生物通报道  想一想瀑布，你或许就能明白一些细胞信号通路对癌症研究如此重要的原因。当水流瀑布倾泻而下时，它可以影响下游的一切。而上游所有的东西也都可以影响这一瀑布。

一些细胞信号通路的非常相似，它们都是由一种分子作用引发下一个分子作用，再下一个，最终导致一种机体反应例如分解血糖以获得能量，或是在癌症情况下分解血糖来滋养肿瘤。

来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心的科学家们发现了有关Hippo关键信号通路的新信息。Hippo这一隐喻的名字指出了它与组织“过度生长”有关联。Hippo信号通路已被证实调控了细胞死亡和细胞生长，因此在肿瘤的发生发展及预防中发挥了重要的作用。

在这项新研究中，德克萨斯大学MD安德森癌症中心实验放射肿瘤中心主任陈俊杰（Junjie Chen）教授揭示出，可以操控Hippo信号来调控滋养所有细胞包括肿瘤细胞的燃料葡萄糖，由此提供了一条潜在的癌症治疗新途径。研究结果发表在3月9日的《自然细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志上。

陈俊杰教授是基因组稳定，特别是DNA损伤应答通路和癌症生物学方面的国际著名专家，曾在发现DNA损伤通路的新组分研究上做出许多重要的贡献。在Nature、Science、Cell等权威期刊发表SCI论文100多篇（延伸阅读：陈俊杰教授Nature子刊解析DNA损伤修复新机制）。

“我们发现了葡萄糖代谢和Hippo信号通路之间的串扰。这是Hippo信号通路在葡萄糖代谢中从前未知的一个功能。这非常的重要，因为它确立了一条与器官大小相关的信号通路与养分供应之间的关联，”陈俊杰说。

“换句话说，我们现在知道了什么靠Hippo为生及其相关的机制。通过调控机体的葡萄糖，Hippo能够影响肿瘤的营养源。”

那么Hippo是如何做到这一点的？研究人员证实是通过瀑布式的一连串涉及YAP和AMPK蛋白的细胞事件。以往的研究证实YAP促进了癌症的进展和转移。陈俊杰的研究小组发现当细胞缺乏葡萄糖时，会激活AMPK激酶，由此导致YAP失活。而YAP能够调控参与葡萄糖代谢的GLUT3基因。这些结果揭示出了YAP的一个新的“上游”作用，充当了Hippo信号通路和使得癌细胞能够扩散的这一新陈代谢之间的一个链接。

陈俊杰说：“发现AMPK影响了YAP，扩展了我们对于Hippo信号通路以外YAP调控的认识。我们的研究提出了YAP的另一个癌症相关功能。这揭示出了葡萄糖代谢和Hippo信号通路之间在组织维持和癌症预防中一种令人兴奋的联系。”

众所周知，肿瘤细胞通过重编程它们的一些信号通路和新陈代谢来支持失控性的生长和生存。陈俊杰研究小组希望能够通过他们发现的导致癌症转移的新原因来进一步推动研究。

（生物通：何嫱）

作者简介：

陈俊杰教授

美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心实验放射肿瘤中心主任。他是基因组稳定性，特别是DNA损伤应答通路和癌症生物学方面的国际著名科学家。他本科毕业于复旦大学，后来在佛蒙特大学获得博士学位，在哈佛医学院Anindya Dutta 和David Livingston实验室进行博士后训练。他实验室主要研究基因组不稳定性和肿瘤发生的分子机制。DNA损伤后的基因组完整性依赖于DNA修复和细胞周期检查点控制的协作。DNA损伤反应通路的完整性对防止细胞恶性转化，起到很重要的作用。陈俊杰教授在发现DNA损伤通路的新组分上做出了许多重要贡献。近年来他的研究开始涉及基因组不稳定性的其他领域，包括有丝分裂调控和细胞衰老，阐明了有丝分裂检查点蛋白Chfr调控多种关键有丝分裂激酶，保证有丝分裂的进行。另外，他实验室也研究去乙酰化酶SIRT1在衰老和肿瘤发生中的作用。

生物通推荐原文摘要：

AMPK modulates Hippo pathway activity to regulate energy homeostasis

The Hippo pathway was discovered as a conserved tumour suppressor pathway restricting cell proliferation and apoptosis. However, the upstream signals that regulate the Hippo pathway in the context of organ size control and cancer prevention are largely unknown. Here, we report that glucose, the ubiquitous energy source used for ATP generation, regulates the Hippo pathway downstream effector YAP. We show that both the Hippo pathway and AMP-activated protein kinase (AMPK) were activated during glucose starvation, resulting in phosphorylation of YAP and contributing to its inactivation. We also identified glucose-transporter 3 (GLUT3) as a YAP-regulated gene involved in glucose metabolism. Together, these results demonstrate that glucose-mediated energy homeostasis is an upstream event involved in regulation of the Hippo pathway and, potentially, an oncogenic function of YAP in promoting glycolysis, thereby providing an exciting link between glucose metabolism and the Hippo pathway in tissue maintenance and cancer prevention.