【維生素C可能促使血癌干細(xì)胞死亡】 維生素C可以“告知”骨髓中的有缺陷的干細(xì)胞成熟并正常死亡,,而不是倍增引起血液癌,。這是由紐約大學(xué)Langone Health Perlmutter癌癥中心的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn),并于8月17日在“Cell”雜志上發(fā)表,。
作者說(shuō),,在許多患有某些白血病的患者中某些遺傳變化已知會(huì)降低稱為TET2的酶的能力,以鼓勵(lì)干細(xì)胞成為成熟的血細(xì)胞,,最終死亡,。新研究發(fā)現(xiàn)維生素C在缺乏酶的小鼠中能夠活化TET2功能。
相應(yīng)的研究作者Benjamin G. Neel說(shuō):“高劑量維生素C可能成為TET2缺陷性白血病干細(xì)胞引起的血液疾病的安全治療,,最有可能與其他靶向治療相結(jié)合的前景令我們感到興奮,。”
在10%的急性骨髓性白血病(AML)患者中發(fā)現(xiàn)了減少TET2功能的遺傳密碼(突變)的變化,30%的具有稱為骨髓增生異常綜合征的前白血病形式的患者,,以及近50%的患有慢性骨髓單核細(xì)胞白血病,。這樣的癌癥導(dǎo)致貧血,感染風(fēng)險(xiǎn)和出血,,因?yàn)楫惓8杉?xì)胞在骨髓中繁殖,,直到它們干擾血細(xì)胞生成,,隨著人群數(shù)量的增加,病例數(shù)量增加,。
作者認(rèn)為,,隨著這些疾病的發(fā)展,新的檢測(cè)結(jié)果表明,,美國(guó)所有癌癥患者中約有2.5%(即每年大約42,500名新患者)可能會(huì)出現(xiàn)TET2突變(包括淋巴瘤和實(shí)體瘤),。
細(xì)胞死亡開關(guān)
研究結(jié)果圍繞著TET2與胞嘧啶之間的關(guān)系,四核苷酸是包含基因DNA代碼的四個(gè)核酸“字母”之一,。每個(gè)細(xì)胞類型具有相同的基因,,但是每個(gè)細(xì)胞類型都具有不同的指令,以僅打開給定細(xì)胞背景中需要的那些,。
這些“表觀遺傳學(xué)”調(diào)節(jié)機(jī)制包括DNA甲基化,,稱為甲基的小分子與胞嘧啶堿基的連接,其關(guān)閉含有它們的基因的作用,。
甲基的前后連接和除去也可以調(diào)節(jié)干細(xì)胞中的基因表達(dá),,干細(xì)胞可以成熟,專門化并繁殖成為肌肉,,骨骼,神經(jīng)或其他細(xì)胞類型,。但是骨髓也將保持干細(xì)胞池成熟,,準(zhǔn)備根據(jù)需要成為替代細(xì)胞。在白血病中,,通常會(huì)告訴血液干細(xì)胞成熟的信號(hào),,使其不斷繁殖和“自我更新”,而不是產(chǎn)生與感染相抵消的正常白細(xì)胞,。
在本報(bào)告中研究的酶,,Tet甲基胞嘧啶雙加氧酶2(TET2)能使甲基的分子結(jié)構(gòu)(氧化)發(fā)生變化,這些甲基被從胞嘧啶中除去,。這種“去甲基化”導(dǎo)致干細(xì)胞直接成熟的基因,,并開始反向自我毀滅作為正常工作的一部分。 Neel說(shuō),,這是一種抗癌安全性機(jī)制,,在TET2突變的血液癌患者中被破壞。
為了確定在異常干細(xì)胞中減少TET2功能的突變的影響,,研究小組對(duì)小鼠進(jìn)行了遺傳改造,,使得科學(xué)家們可以開啟或關(guān)閉TET2基因。
類似于TET2突變?cè)谛∈蠡蛉祟愔械奶烊淮嬖诘挠绊?,可以使用分子生物學(xué)技術(shù)來(lái)關(guān)閉小鼠中的TET2引起異常的干細(xì)胞行為,。值得注意的是,,當(dāng)TET2表達(dá)被遺傳技術(shù)恢復(fù)時(shí),這些變化是相反的,。以前的工作表明,,維生素C可以刺激TET2及其親屬TET1和TET3的活性。因?yàn)槊總€(gè)干細(xì)胞中TET2基因的兩個(gè)拷貝中只有一個(gè)拷貝通常在TET2突變體血液疾病中受到影響,,所以作者假設(shè)高劑量的維生素C只能靜脈注射,,可能會(huì)逆轉(zhuǎn)TET2缺陷的作用提高剩余功能基因的作用。
事實(shí)上,,他們發(fā)現(xiàn)維生素C與遺傳上恢復(fù)TET2功能相同,。通過(guò)促進(jìn)DNA去甲基化,大劑量維生素C治療誘導(dǎo)干細(xì)胞成熟,,并且還抑制了植入小鼠的人類患者的白血病癌癥干細(xì)胞的生長(zhǎng),。
“有趣的是,我們還發(fā)現(xiàn)維生素C治療對(duì)白血病干細(xì)胞具有類似于DNA損傷的作用,,”首席研究人員Luisa Cimmino博士說(shuō),。 “因此,我們決定將維生素C與PARP抑制劑(一種已知通過(guò)阻斷DNA損傷修復(fù)引起癌細(xì)胞死亡的藥物)相結(jié)合,,并已經(jīng)批準(zhǔn)用于治療某些卵巢癌患者,。”
研究人員發(fā)現(xiàn),這種組合對(duì)白血病干細(xì)胞的作用增強(qiáng),,進(jìn)一步將其從自我更新轉(zhuǎn)向成熟和細(xì)胞死亡,。結(jié)果還表明,Cimmino說(shuō),,維生素C可能驅(qū)動(dòng)沒(méi)有TET2突變的白血病干細(xì)胞死亡,,因?yàn)樗梢允谷魏蜹ET2活性到位。
相應(yīng)的作者Iannis Aifantis博士,,紐約大學(xué)蘭貢健康病理學(xué)系教授兼主任說(shuō):“我們的團(tuán)隊(duì)正在努力系統(tǒng)地鑒定遺傳變化,,從而有助于白血病患者的治療。 “本研究將異常TET2驅(qū)動(dòng)的DNA去甲基化的靶點(diǎn)添加到我們潛在的新治療方法列表中,。”