2014年2月28日,国际学术期刊《Journal of Biological Chemistry》杂志在线发表了37000cm威尼斯模式动物研究所严俊课题组和37000cm威尼斯医学院附属鼓楼医院泌尿外科郭宏骞课题组合作研究成果“Steroid Receptor Coactivator-3 Regulates Glucose Metabolism in Bladder Cancer Cells through Coactivation of Hypoxia Inducible-Factor 1α”。该论文是以原先的固醇类受体辅助激活因子SRC-3对于泌尿系肿瘤--前列腺癌的发现基础上,拓宽了癌基因SRC-3对于不受激素调控上皮组织的促癌作用的认识。首次报道了SRC-3激活癌细胞体内的糖酵解,加深了人们对于肿瘤细胞代谢紊乱的机制了解。该论文的第一作者为37000cm威尼斯博士生赵威,该论文的通讯作者为37000cm威尼斯模式动物研究所严俊副教授和37000cm威尼斯医学院附属鼓楼医院泌尿外科郭宏骞主任。
代谢途径失调是肿瘤的重要标志之一。正常细胞依靠线粒体三羧酸循环充分分解葡萄糖分子,高效地产生细胞所需的ATP。而癌细胞则采用产能率相对低效的有氧糖酵解途径为自身供能,并产生大量的乳酸分子。将近一个世纪内,肿瘤细胞的这一特性一直被称为“Warburg效应”。研究肿瘤细胞中如何依赖于有氧糖酵解的分子机制,不仅可以丰富肿瘤细胞代谢紊乱的认识,而且可以针对性治疗癌症的药物设计提供新的思路和策略。
在本项研究中,37000cm威尼斯模式动物研究所博士生赵威、常存杰和崔阳艳等人发现在膀胱癌中过表达的癌基因SRC-3能够增强肿瘤细胞的有氧糖酵解能力,而敲降SRC-3下调该作用。进一步的分子机理研究,揭示了SRC-3通过其N端bHLH/PAS结构域与缺氧诱导因子HIF1α结合,并辅助激活后者的转录活性,从而引发一系列参与糖酵解途径的HIF1α直接靶基因的表达,这些基因包括参与葡萄糖分子转运的Glut1、糖酵解限速酶HK2和乳酸脱氢酶LDHA。人类膀胱癌组织中验证了SRC-3和糖酵解酶的相关性。裸鼠实验进一步证实了SRC-3对于膀胱癌细胞的生存有着重要的作用。与此同时,本项工作还验证了对于SRC-3过表达的膀胱癌细胞,抑制糖酵解酶HK2和LDHA活性或者表达可以有效抑制膀胱癌细胞的增殖。这些发现进一步揭示了在约有40% SRC-3过表达或者扩增的膀胱癌中,SRC-3 增强肿瘤细胞的“Warburg效应”的分子机制。而SRC-3过表达的膀胱癌细胞更为依赖于糖酵解途径,使得针对糖酵解代谢途径的药物可以更有效杀伤该类癌细胞。
此项研究获得国家科技部、国家自然科学基金委、中国教育部博士点基金和37000cm威尼斯中央高校的经费资助。(模式动物研究所)