在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)阻斷一種蛋白可釋放出氧氣來(lái)破壞肺癌細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞中的鐵依賴性蛋白，從而延緩它們的生長(zhǎng)并讓它們更容易被殺死。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月22日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“NFS1 undergoes positive selection in lung tumours and protects cells from ferroptosis”。

人細(xì)胞含有48種已知依賴于鐵硫簇發(fā)揮功能的蛋白。一旦遇到氧氣，這些鐵硫簇就會(huì)降解，因此如果正常的細(xì)胞要在肺部等高氧環(huán)境中存活下來(lái)，那么它們就必須不斷地替換這些受到降解的鐵硫簇，而且如果肺癌細(xì)胞想要以異常快地生長(zhǎng)的話，它們應(yīng)更加快速地替換這些鐵硫簇。

這項(xiàng)新的研究證實(shí)肺腺癌細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生更多的蛋白NFS1而在這種氧氣威脅中存活下來(lái)。這種蛋白從半胱氨酸中收集更多的硫元素用于產(chǎn)生鐵硫簇。這些研究人員還發(fā)現(xiàn)已擴(kuò)散到肺部的乳腺癌細(xì)胞一進(jìn)入這種種高氧環(huán)境中就促進(jìn)NFS1產(chǎn)生，而當(dāng)它們?cè)谌橄僦袝r(shí)則不會(huì)如此。

主要研究作者、紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理系助理教授Richard Possemato博士說(shuō)，“我們的數(shù)據(jù)支持一種觀點(diǎn)：NFS1為癌細(xì)胞抵抗氧氣提供一種關(guān)鍵性的保護(hù)作用，我們希望找到去除這種保護(hù)作用的方法?！?/span>

在一種遺傳方法中，這些研究人員利用短發(fā)夾RNA逐個(gè)地關(guān)閉2752個(gè)與細(xì)胞代謝相關(guān)的基因。他們發(fā)現(xiàn)許多在高氧水平中存活下來(lái)所必需的基因在低氧條件下并不那么重要。

引人注目的是，NFS1基因是在肺部中存在的高水平氧氣下存活下來(lái)*為必需的，但對(duì)皮膚下的低氧氣環(huán)境而言，則并非如此。當(dāng)這些研究人員將含有或缺乏NFS1的癌細(xì)胞注射到小鼠的皮膚下（一種低氧環(huán)境）時(shí)，它們都同樣地生長(zhǎng)良好。但是這些癌細(xì)胞并不能在肺部中形成腫瘤。與小鼠中的這些發(fā)現(xiàn)相一致的是，對(duì)人類數(shù)據(jù)集的分析表明人肺腺癌細(xì)胞中的NFS1水平要高于附近的正常的肺部組織。

兩種新的方法阻止肺癌生長(zhǎng)

這些研究人員說(shuō)，從兩種角度而言，NFS1可能對(duì)肺癌細(xì)胞的存活是至關(guān)重要的。他們發(fā)現(xiàn)如果NFS1的活性不足以跟上氧氣介導(dǎo)的鐵硫簇破壞，那么癌細(xì)胞會(huì)耗盡產(chǎn)生重要的蛋白所需的這些關(guān)鍵性構(gòu)成元件（即鐵硫簇），因而停止增殖?；蛘?，鐵硫簇的數(shù)量可能用作檢測(cè)鐵水平的傳感器。當(dāng)這些鐵硫簇的水平過(guò)低時(shí)，細(xì)胞“認(rèn)為”它們?nèi)狈﹁F，因而就從儲(chǔ)存它的分子中釋放出更多的鐵。在對(duì)體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞的研究中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)這種“游離”鐵的堆積會(huì)導(dǎo)致活性氧（ROS）產(chǎn)生，而ROS會(huì)破壞細(xì)胞膜，并導(dǎo)致一種被稱作鐵凋亡（ferroptosis）的細(xì)胞死亡。他們指出在未來(lái)還需在活動(dòng)物體內(nèi)開(kāi)展進(jìn)一步的研究來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)。

Possemato說(shuō)，“我們的研究提出人們?cè)谖磥?lái)能夠?qū)?duì)抗氧化劑讓癌細(xì)胞免受ROS破壞的能力加以破壞的**療法與阻斷NFS1的**組合使用，從而促進(jìn)通過(guò)鐵介導(dǎo)的毒性導(dǎo)致的癌細(xì)胞死亡，即便腫瘤處于低氧條件下，也是如此?！?/span>

當(dāng)前，這些研究人員正在篩選實(shí)驗(yàn)性化合物來(lái)阻斷NFS1促進(jìn)鐵硫簇產(chǎn)生的能力。