Cell重磅！神经元分泌营养“喂饱”饥饿的胰腺癌细胞
胰腺导管腺癌（PDAC）是最致命的胰腺癌，其五年生存率低于10％，此类肿瘤会促进压迫血管的致密组织的生长，从而减少诸如丝氨酸之类的血源性营养物质的供应，该氨基酸被用作蛋白质的基本组成部分，是癌细胞增殖所必需的。尽管神经元可以释放刺激因子以加速PDAC的肿瘤发生，但尚未探索外周轴突的代谢作用。
2020年11月2日，纽约大学格罗斯曼医学院和朗格健康研究所在" Cell "上在线发表了题为"Neurons Release Serine to Support mRNA Translation in Pancreatic Cancer"的研究论文，该研究发现胰腺癌细胞通过向神经发出信号来避免饥饿，神经会长成密集的肿瘤并分泌营养。
该研究发现，饥饿的胰腺癌细胞分泌一种叫做神经生长因子的蛋白质，该蛋白质向神经细胞的延伸发送信号，指示它们深入肿瘤，这种延伸被称为轴突，分泌丝氨酸，使胰腺癌细胞免于饥饿并恢复其生长。
具体来说，饥饿的丝氨酸胰腺癌细胞利用了mRNA链被翻译成蛋白质的过程，使用三碱基单元将mRNA分子链的骨架解码为氨基酸，核糖体的细胞机器会读取每个密码子，因为它们以正确的顺序将氨基酸连接在一起，但是如果缺少可用的氨基酸，核糖体就会失速。
意外的是，研究小组发现，丝氨酸饥饿的胰腺癌细胞更显着地减慢了六个丝氨酸密码子中的两个（TCC和TCT）被翻译成氨基酸链的速度。在丝氨酸饥饿的情况下，这种变异性使癌细胞将某些蛋白质的产生减至最少，但继续建立诸如神经生长因子之类的压力适应性蛋白质，而这种蛋白质恰好由少数TCC编码和TCT密码子。
通过早期研究，我们知道神经生长因子和其他因素会刺激神经生长成胰腺肿瘤并促进肿瘤生长，然而，这项新研究发现星状细胞和巨胞饮作用不能为这些癌细胞提供足够的丝氨酸生长，而是需要轴突递送才能使胰腺癌细胞获取能量，描述了胰腺癌细胞获取能量的方式。
轴突分泌丝氨酸以支持依赖ExSer的PDAC的增长
为了超越单纯饮食所能达到的效果，研究人员还使用美国食品和药物管理局批准的一种叫做LOXO-101的药物来阻止轴突进入PDAC肿瘤，该药物阻断与神经生长因子相互作用的神经元表面受体蛋白的活化，从而抑制神经元将其轴突送入肿瘤的能力，饲喂无丝氨酸饮食的PDAC肿瘤小鼠的肿瘤生长速度降低了50％，这表明神经对于支持丝氨酸剥夺的肿瘤区域中的PDAC细胞生长是必要的。
总之，该研究证明饥饿的胰腺癌细胞分泌一种叫做神经生长因子的蛋白质，该蛋白质向神经细胞的延伸发送信号，指示它们深入肿瘤，这种延伸被称为轴突，分泌丝氨酸，使胰腺癌细胞免于饥饿并恢复其生长。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.016
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