肿瘤生长的关键因素——线粒体泛醌氧化

线粒体复合物Ⅲ是真核生物电子传递的必需载体，它接受来自于辅酶Q的电子，并传递给复合物Ⅳ。线粒体电子传递链（ETC）是肿瘤生长所必需的，联合靶向治疗抑制线粒体电子传递链已显示出抗肿瘤作用。研究表明，人脑和肺部肿瘤表现出线粒体强烈的葡萄糖氧化功能。目前尚不清楚为什么功能性ETC对于体内肿瘤生长是必需的。

最近，美国西北大学费恩伯格医学院研究发现，线粒体泛醌氧化是肿瘤生长所必需的。这一研究成果发表在《自然》杂志上。

为了从遗传学上解释肿瘤生长中ETC的必要性机制，研究者使用了143B骨肉瘤细胞，它们在线粒体复合物III中缺失。研究人员发现缺乏线粒体复合物III的癌细胞生长受损，该表型可通过异位表达Ciona intestinalis交替氧化酶（AOX）挽救，该酶将泛醇氧化为泛醌。同时，研究者发现线粒体复合物I、II或二氢乳清酸脱氢酶（DHODH）的缺失使得线粒体复合物III缺乏且表达AOX的癌细胞的生长受损，这突出了泛醌作为肿瘤生长电子受体的必要性。研究人员进一步证实，缺乏线粒体复合物III但通过表达短乳杆菌（LbNOX）NADH氧化酶来再生NAD+的癌细胞仍然无法生长，该酶作用于线粒体或细胞质。这表明NAD+的再生不足以在体内促进肿瘤生长。

这项研究表明肿瘤的生长需要ETC氧化泛醇，这对于诱导氧化三羧酸（TCA）循环和DHODH活性至关重要。在未来，它将确定线粒体复合物I抑制剂或线粒体TCA循环抑制剂在3期临床试验中是否有效，并针对线粒体代谢开发安全有效的化疗策略。

Nature 2020;585:291-292