【Nature】癌症“停电”，阻止肿瘤转移成为可能

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作者：Catalina

导言：最近，索尔福德大学的研究人员证实：FDA批准的Bedaquiline药物通过靶向ATP合酶的γ亚基（ATP5F1C），来抑制体内线粒体ATP的产生和转移。

众所周知，癌细胞极其狡猾，它可以进入极微小的血管中，随着血液流窜到全身各处，并在其它组织中继续生长形成转移癌。

据报道，约90%的癌症患者死于癌症转移。其中很大的一个原因是，转移性癌细胞对癌症化疗和放射治疗具有抗药性，这也迫切地产生了阻止癌细胞扩散的医疗需求。

近日，索尔福德大学的研究人员在《Nature》上发表了题为“Bedaquiline, an FDA-approved drug, inhibits mitochondrial ATP production and metastasis in vivo, by targeting the gamma subunit (ATP5F1C) of the ATP synthase”的论文。研究人员通过分离具有侵袭性的高ATP水平癌细胞亚群，证实了，FDA批准的Bedaquiline药物通过靶向ATP合酶的γ亚基（ATP5F1C），来抑制体内线粒体ATP的产生和转移。

ATP是所有活细胞和组织的通用生物能“货币”，在真核生物中，线粒体是细胞的“动力源”。线粒体通过TCA循环和氧化磷酸化（OXPHOS）产生大量的ATP，糖酵解产生少量ATP。而线粒体功能障碍会导致ATP耗尽，随后导致其自噬、凋亡(程序性细胞死亡)和/或坏死。

ATP合酶，是人体线粒体内最重要的分子机器，负责将生物外界摄入的食物中的能量转化到机体细胞所能利用的能量储存模块ATP分子中去。

正所谓，“清空油箱”最好的方法之一是瞄准产生ATP的引擎。

在此研究中，研究人员对3951 名乳腺癌患者进行了生物信息学分析，他们定义了一个与转移相关的线粒体基因签名，以线粒体ATP合酶(ATP5F1C)的γ亚基为特征。免疫组化证实了ATP5F1C蛋白表达与转移之间的关系。

接下来，研究人员使用MDA-MB-231细胞作为模型系统来对这些发现进行功能验证。高ATP的MDA-MB-231细胞在体内的转移能力提高了近五倍，击倒ATP5F1C表达可显着降低ATP产生，不依赖锚定的生长和细胞迁移。

随后，研究团队使用了一种FDA批准的药物Bedaquiline(贝达喹啉)，他们发现，Bedaquiline治疗性给药能够下调ATP5F1C的表达，且能够防止癌细胞的自发转移。相反的，Bedaquiline对非致瘤性乳腺上皮细胞（MCF10A）或原发性肿瘤的生长并无影响。

即使用Bedaquiline进行治疗会导致癌细胞“停电”，这些发现为新的癌症临床试验铺平了道路。

总之，该研究揭示了线粒体ATP5F1C是一种很有前途的新的生物标志物和分子靶点，可用于未来药物开发和预防转移性疾病进展。更具体地说，研究人员通过分离具有侵袭性的高ATP水平癌细胞亚群，证实了其细胞增殖、干细胞特性、锚定独立性、细胞迁移、侵袭、多药耐药性以及高抗氧化能力的提高。

Lisanti教授，本文作者说:“这个简单的想法一直就在我们的眼皮底下，ATP是侵袭性癌细胞和治疗失败的新标志。”

因此，ATP消耗疗法可能是一种可行的策略，以靶向和根除最适合的癌细胞。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41418-021-00788-x

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。