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贝伐单抗的核磁共振代谢指纹图谱 |
恶性神经胶质瘤是快速生长的肿瘤,其广泛侵入大脑并严重依赖于血管生成。已知恶性神经胶质瘤分泌血管内皮生长因子以刺激血管生成。异柠檬酸脱氢酶突变发生在绝大多数胶质瘤和继发性胶质母细胞瘤中。异柠檬酸脱氢酶突变不仅频繁改变,而且还是恶性神经胶质瘤的主要预后标志物。异柠檬酸脱氢酶突变患者的治疗效果更好,生存率更高。大量的研究分析了突变在癌症中的作用。与这些突变相关的主要生化改变是获得新的酶活性,其中突变体将酮戊二酸还原为羟基戊二酸。这与野生型异柠檬酸脱氢酶形成对比,野生型异柠檬酸脱氢酶催化异柠檬酸的依赖性氧化脱羧成酮戊二酸。结果,突变体异柠檬酸脱氢酶导致肿瘤细胞中羟基戊二酸水平升高。羟基戊二酸升高的致瘤作用可能与组蛋白和脱氧核糖核酸甲基化的广泛变化有关。
将代谢分析与数据挖掘工具结合使用,可以研究正常细胞和癌细胞之间的差异,并提供细胞和肿瘤组织内代谢过程的见解。核磁共振高共振魔角旋转分析是一种非常具体的方法,具有评估细胞代谢特征细微变化的高潜力。使用核磁共振高共振魔角旋转,研究人员已经表明血管内皮生长因子抑制剂用于复发性胶质母细胞瘤,不会显着影响野生型细胞的代谢。这与血管内皮生长因子选择性抑制剂相反,后者引起脂质,特别是多不饱和脂肪酸的显着增加,这是由于凋亡反应伴随着脱氧核糖核酸片段化之前脂滴的积累,正如研究人员所记载的。迄今为止,文献中尚未发表研究,研究贝伐单抗对异柠檬酸脱氢酶细胞的直接代谢作用。因此,研究人员对携带异柠檬酸脱氢酶突变的胶质瘤细胞系贝伐单抗的代谢作用进行了核磁共振高共振魔角旋转分析,并提供了研究人员的数据。首先,研究人员评估了药物对细胞增殖,细胞形态和血管内皮生长因子分泌的影响。之后,研究人员通过核磁共振高共振魔角旋转研究了贝伐单抗对肿瘤细胞的代谢影响。研究人员报道对异柠檬酸脱氢酶细胞的代谢表型有显着影响,导致羟基戊二酸升高和代谢物和脂质信号谷氨酰胺水平的变化和磷酸胆碱。
通过磁共振波谱在患者样品中研究这些元硼酸盐可以提供肿瘤细胞中贝伐单抗反应的早期替代标志物,因此可能对临床实践具有显着影响。这些数据支持以还原方式运行的功能性三羧酸循环的可能性,作为贝伐单抗在异柠檬酸脱氢酶突变的神经胶质瘤中可能的作用机制。通过这一点,研究人员不仅给出了贝伐单抗作用机制的新数据,而且研究人员提出了一种有效治疗恶性胶质瘤的新靶点途径。这些数据支持以还原方式运行的功能性三羧酸循环的可能性,作为贝伐单抗在异柠檬酸脱氢酶突变的神经胶质瘤中可能的作用机制。通过这一点,研究人员不仅给出了贝伐单抗作用机制的新数据,而且研究人员提出了一种有效治疗恶性胶质瘤的新靶点途径。这些数据支持以还原方式运行的功能性三羧酸循环的可能性,作为贝伐单抗在异柠檬酸脱氢酶突变的神经胶质瘤中可能的作用机制。通过这一点,研究人员不仅给出了贝伐单抗作用机制的新数据,而且研究人员提出了一种有效治疗恶性胶质瘤的新靶点途径。研究人员首次使用敏感方法作为核磁共振高共振魔角旋转分析,细胞的代谢表型具有显着影响。它呈现出羟基戊二酸的升高和谷氨酰胺代谢物和脂质信号组的变化。在暴露于贝伐单抗进行核磁共振高共振魔角旋转实验,在还原测定未观察到毒性的时间点,强调核磁共振高共振魔角旋转检测早期药物诱导的癌细胞改变的敏感性。
使用核磁共振高共振魔角旋转,研究人员已经证明血管内皮生长因子抑制剂不会显着影响野生型细胞的代谢,与血管内皮生长因子选择性抑制剂相反,脂质显着增加,尤其是多不饱和脂肪酸,由于正如研究人员所记录的那样,在脱氧核糖核酸片段化之前,脂滴的积聚会导致细胞凋亡。突变相关的主要生化改变是获得新的酶活性,其降低酮戊二酸浓度并增加羟基戊二酸浓度。这与野生型异柠檬酸脱氢酶形成对比,野生型异柠檬酸脱氢酶催化异柠檬酸的依赖性氧化脱羧成酮戊二酸。结果,突变体异柠檬酸脱氢酶导致肿瘤细胞中羟基戊二酸水平升高。突变体异柠檬酸脱氢酶和羟基戊二酸诱导肿瘤发生的确切机制仍在继续研究,但最近的研究证实了羟基戊二酸可竞争性抑制酮戊二酸依赖性酶的假设,这些酶通常起到从游离氨基酸转移胺基团的作用。酮戊二酸,作为三羧酸循环中氧化的氨基酸分解的第一步。三羧酸下调与癌细胞的选择性优势相关。营养素转化为构建块,例如氨基酸和脂质,其用于增殖而不是在三羧酸循环中被氧化。
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胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,发病率占颅内原发性肿瘤的50%,居第1位,多见于成人,好发部位以额叶、颞叶、顶叶居多。胶质瘤患者男性发病率高于女性,发病年龄以成人多见,30~40岁为发病高峰年龄。不同病理类型的胶质瘤各有其高发年龄,室管膜瘤的高发年龄在10岁以前,星形细胞瘤多见于中年人,老年人以胶质母细胞瘤多见。 |
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