脑癌的胆固醇成瘾可能提供新的治疗策略

一篇关于癌症研究的博客文章显示,用一种降低胆固醇的药物治疗患有脑肿瘤的小鼠,可以减缓肿瘤生长,提高生存率。学分:美国国立精神卫生研究所,美国国立卫生研究所

为了生存和生长,一项新的研究表明,脑癌细胞在很大程度上依赖于其他脑细胞提供的胆固醇的持续供应,研究人员发现,脑癌细胞比正常脑细胞吸收更多的胆固醇,破坏了胆固醇调节的正常机制,使它们能够储存胆固醇。但研究人员显示,这种依赖性造成了潜在的脆弱性。在患有人脑肿瘤的老鼠身上,用一种能降低胆固醇的药物来治疗会杀死肿瘤细胞,减缓肿瘤生长,并提高生存率。

找到有效的治疗脑癌的方法是很有挑战性的,因为大多数药物都无法穿透血脑屏障。然而,研究人员测试的胆固醇靶向药物能够在大脑中积聚。

11月14日发表在《癌细胞》杂志上的研究结果,可能为治疗脑癌提供了一种新的策略,加州大学圣地亚哥分校路德维希癌症研究所的医学博士保罗·米切尔写道,约翰·霍普金斯·西德尼·金梅尔综合癌症中心脑癌项目的医学博士马蒂亚斯·霍尔德霍夫说:

“这是一个针对这种肿瘤类型的令人兴奋和新颖的角度,世界卫生组织没有参与这项研究。

是一种必需的脂肪

,尽管高胆固醇是众所周知的心脏病危险因素,但它实际上是一种必需的脂肪分子,对维持细胞和器官的结构和功能至关重要。生长中的细胞特别依赖胆固醇,米切尔博士解释道,

健康的细胞需要平衡的胆固醇水平,胆固醇过多或过少都可能是有毒的。在某种程度上,这种平衡是通过负反馈信号来维持的:当胆固醇水平过高时,胆固醇的合成和摄取就会停止。

在人体所有器官中,大脑的胆固醇水平最高,而且几乎所有这些都是由一种特定类型的脑细胞在现场制造的。

在以前的研究中,米切尔博士和他的同事表明,脑癌细胞“充满胆固醇”,他说,与正常脑细胞相比,它们表达更多的一种负责胆固醇摄取的蛋白质。

“这真的让我们思考了胆固醇在脑癌中的作用,”米切尔博士说。“我们开始考虑这种靶向共依赖性的概念”——使用药物靶向不是癌基因的酶或蛋白质,但癌细胞也可能依赖于生长和存活。

“在过去10年里,人们已经对驱动脑癌生长的癌基因和突变有了很多了解,霍尔道夫博士说。“但是到目前为止,我们还没有办法有效地针对这些突变。”

基于他们早期的发现和大脑中独特的环境,米舍尔博士和他的同事们假设,脑癌细胞的生长和存活可能依赖于胆固醇,以及参与胆固醇调节的靶向分子可能代表了一个治疗机会。

成瘾康复

研究人员关注胶质母细胞瘤(GBM),一种高度侵袭性的脑癌,在过去的50年中,其临床结果几乎没有改善。

他们首先比较了与胆固醇合成有关的关键蛋白的表达并进口GBM肿瘤标本和健康脑组织标本。他们发现GBM肿瘤表达较少的与胆固醇合成有关的蛋白质,但过度表达与胆固醇输入有关的蛋白质。这表明GBM细胞主要从外部获取胆固醇。

进一步的实验室测试证实了这一发现,表明GBM细胞株的胆固醇含量是健康脑细胞的3-4倍。

研究人员接下来检查了调节胆固醇水平的负反馈信号。当分子发疯e从过量胆固醇结合到称为肝X受体(LXRs)的蛋白质,胆固醇的输入停止,输出加速降低总胆固醇水平。

研究人员发现,这种LXR反馈信号在GBM细胞中比在健康脑细胞中更不活跃,作者建议,“让肿瘤细胞获得丰富而不间断的胆固醇来源。”

米切尔博士和他的同事决定测试用LXR激动剂(一种结合LXRs并激活反馈信号的合成分子)治疗GBM细胞是否可以降低其胆固醇水平并抑制其生长。

当研究人员用LXR激动剂LXR-623处理几株GBM细胞系时,他们发现这些细胞吸收的胆固醇更少,输出的胆固醇更多,降低了净胆固醇。此外,LXR-623杀死了几个GBM细胞系,但不是健康的脑细胞。

并且令人鼓舞的是,在心脏病背景下对LXR-623进行人体临床试验的结果表明,该药物可能到达大脑。

当研究人员在正常小鼠中测试LXR-623时,他们发现,这种药物穿透了血脑屏障,并积累到早期实验室测试中产生抗癌活性的浓度。此外,用LXR-623治疗人类患者的GBM肿瘤,可以杀死肿瘤细胞,大大缩小肿瘤大小,提高生存率。

,正如研究小组在其细胞系实验中发现的那样,用LXR-623治疗的小鼠肿瘤表达更多的胆固醇输出蛋白,较少的胆固醇输入他们发现,用LXR-623治疗小鼠的

并没有损害健康的脑细胞,也没有影响肝脏中脂肪的正常水平,这表明LXR-623对脑中癌细胞的作用是相对选择性的。

给出了这些有希望的结果,米舍尔博士说,“我们正在试图找出正确的策略。”把这种药提供给病人。然后,我们如何设计合适的试验,以及针对哪一组患者?

完美契合

根据他们的发现,米切尔博士反映,“很明显癌细胞是如何发展出一套完全适合大脑环境的适应机制的。”

首先,不是制造胆固醇本身,而是一个“非常昂贵的能源方面的过程,他解释说,胶质母细胞瘤细胞吸收其他脑细胞产生的胆固醇。

其次,GBM细胞绕过LXR反馈回路和另一个限制胆固醇合成的内置反馈回路。这些调整使它们基本上像大脑胆固醇系统中的“寄生虫”,他接着说,

“但是这些调整确实是要付出代价的,因为它们会造成一个弱点,”米切尔博士强调说。这些和其他研究的类似发现可能代表了“肿瘤微环境形成的癌症相互依赖的冰山一角,”他说,

米切尔博士和他的研究合著者Benjamin Cravatt博士。,斯克里普斯研究所的霍尔德霍夫博士说:

“展望未来,单一的治疗方法不太可能将胶质母细胞瘤领域推向前进。”。“联合治疗更有可能最终导致更好的结果。因此,在了解这些癌症的大拼图中,更多关于非癌基因的知识将是一个重要的组成部分