腎癌並不是中國一個發病率很高的癌症,但是每年依然會給6.8萬的家庭帶來不幸的消息。
多瞭解一下腎癌的基本特點,有助於對其發病機理的探索,也有助於尋找到合適的治療方法。
這篇文章內容比較深,是給專業人士看的。因為我以前就是研究腎癌的,所以對其比較瞭解。
腎癌的兩個基本特點
腎癌有兩個基本特點:一是其90%屬於透明細胞腎癌;二是絕大多數都是由一個叫VHL的基因缺失所導致的。
為什麼叫透明細胞腎癌呢?這是因為這些腎癌組織裡含有大量的脂肪滴(Liquid Droplets, LDs),在做細胞切片的時候這些脂肪成分都流失掉了,因此看不到結構,是空的,故此稱為透明細胞腎癌。
關於腎癌一直以來就有許多問題,大量堆積的脂肪滴就是一個顯著特點。科研人員一直想問,脂肪滴到底是怎麼形成的?它對人體到底是好還是壞?是導致細胞惡化的罪魁禍首還是偶然受牽連的受害者等等?
癌細胞與低氧反應的關係
研究顯示,腎癌的脂肪滴其實是VHL基因缺失導致的。
在腎癌組織裡,VHL這個位於3號染色體的基因非常容易丟失。但是原因不清。
VHL的主要功能是用來調控細胞對氧氣狀態的感受,這個作用跟低氧誘導因子(HIFa)有關。
本來HIFa蛋白質很不穩定,氧氣含量一高,HIFa就被降解掉了;這個作用是通過VHL和HIFa結合來實現的。
但是低氧條件下,VHL無法跟HIFa結合,因此HIFa不會被降解,會因此形成一個具有完整功能的HIF,然後進入細胞核內,作為轉錄因子激活所有的下游基因,數量多達幾百個。這些基因都可以感受氧氣多少,在低氧狀態下就會發動該基因的表達,因此細胞就等於憑空多出來了幾百個新的基因產物。
這就是細胞的奇妙反應。
當細胞處於一個氧氣很少的環境時,細胞本身很顯然嗅到了危險,因此,它就立即啟動了本身的危機應對機制:激活那些平時處於休眠狀態的基因,大量表達各自的蛋白質產物。
這些蛋白質可以分為很多種,大體上可以分為以下幾大類:分別參與血管再生,能量代謝,細胞分化,細胞凋亡等等。
促進血管再生功能在腫瘤領域的科學家眼裡是一個很危險的東西。
因為這些血管所攜帶的養分會供應給迅速生長的腫瘤組織。
但是即便如此,腫瘤內部的氧氣含量依然不會像正常組織那麼高,因為其血管網絡是不怎麼正常的。總體而言,腫瘤細胞的低氧機制一直是低烈度的存在著的。它對葡萄糖的利用是一種很不經濟的方式,而且產生大量的乳酸。
這在生化上叫Warburg效應,是普遍存在於癌細胞內的一種現象。其發現者Otto Warburg也因此獲得了諾貝爾醫學和生理學獎。
這種現象也同樣會發生在腎癌細胞內。也就是說腎癌同樣也會產生乳酸。
如果不移出細胞外,細胞內淤積的乳酸過多,就會導致細胞出現酸中毒,因此乳酸必須被儘快清理。
今年剛發表在Nature雜誌上的一篇足以改變教科書的文章發現,乳酸竟然是多種癌症細胞的主要營養來源!
腎癌是不是也以乳酸作為主要的營養來源目前還不清楚,但是推斷起來可能性應該是很大。
(待續)
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