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林树海教授课题组在《Nature Communications》合作发文揭示肿瘤代谢抑制剂的个性化治疗

發布時間:2019-06-24來源:生命科學學院點擊數:244

2019620日,我院林樹海教授課題組在《Nature Communications》上合作發表題爲“Identification of metabolic vulnerabilities of receptor tyrosine kinases-driven cancer”的研究論文,報道了受體酪氨酸激酶驅動下的代謝偏向性和代謝抑制劑的個體化治療效果。

腫瘤的代謝異質性(Metabolic heterogeneity)是指不同腫瘤或同一腫瘤組織內部的代謝特征因遺傳因素、飲食或微環境等的不同而顯著差異。這種異質性是導致當前針對代謝抗腫瘤效果欠佳的重要原因之一。爲此,我們需要鑒定不同腫瘤群體對代謝通路的依賴性差異,尋找其代謝弱點(Metabolic vulnerability),進而遴選不同的腫瘤患者群體,選擇合適的代謝抑制劑進行個體化治療。

本研究以受體酪氨酸激酶爲切入點,建立腫瘤代謝依賴性與臨床現有的癌基因分子分型的關系,爲代謝抑制劑敏感人群的遴選提供指導。重點以非小細胞肺癌重要的分子分型EGFR突變和FGFR擴增爲例,發現了EGFR突變腫瘤高度依賴絲氨酸合成通路,而FGFR擴增指征腫瘤對乳酸合成的依賴,爲絲氨酸合成和乳酸合成抑制劑的敏感群體選擇指明了方向。

爲了鑒定代謝弱點,中國科學院上海藥物研究所黃敏和耿美玉研究員和我院林樹海教授密切合作,利用受體酪氨酸激酶驅動的BAF3細胞體系,以及相應基因型的細胞株和人源腫瘤組織來源移植瘤PDX模型,使用多種代謝抑制劑,整合非靶向代謝組學和多種穩定同位素標記的代謝流分析,以及轉錄組學進行系統分析,證實了EGFR突變和FGFR擴增作爲絲氨酸代謝和乳酸合成抑制劑敏感標志物的可行性,爲同類代謝抑制劑的個性化治療提供了重要信息,爲代謝抑制劑敏感群體研究提供了新的思路。

另外,林樹海教授近日還與上海交通大學醫學院童雪梅研究員合作在《Cancer Research》上合作發表題爲“Transketolase deficiency protects the liver from DNA damage by increasing levels of ribose 5-phosphate and nucleotides”,均結合代謝組學和體內外代謝流分析方法,鑒定腫瘤發生發展過程中的代謝特征與調控機制。目前,課題組已初步形成了分析化學、生物化學、分子生物學和生物信息學的跨學科研究團隊,聚焦在代謝組學新技術新方法的開發,代謝網絡和代謝通路流量的數學建模,以及腫瘤特別是腫瘤微環境的代謝調控機制研究,期待不同學科背景的青年才俊加盟!

文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-10427-2

(生命科學學院)