アセタートはヒトの膠芽細胞腫と脳転移のバイオエネルギー基板です

Tomoyuki Mashimo¹, Kumar Pichumani², Vamsidhara Vemireddy¹

¹Department of Internal Medicine, UT Southwestern Medical Center, Dallas, TX 75390, USA; Simmons Comprehensive Cancer Center, UT Southwestern Medical Center, Dallas, TX 75390, USA; Annette G. Strauss Center for Neuro-Oncology, UT Southwestern Medical Center, Dallas, TX 75390, USA.

Cell

|December 20, 2014

まとめ

グリオブラストーマのような脳腫瘍は,グルコースだけでなく,酸循環を通じてアセテートをエネルギーとして利用することができます. この代謝適応は,様々な脳腫瘍に共通しており,急速な成長を促しています.

科学分野:

バイオケミストリーバイオケミストリー
腫瘍学腫瘍学
メタボリック研究.

背景:

グリオブラストーマと脳転移は,予後が悪い攻撃的な脳腫瘍です.
以前の研究では,脳腫瘍におけるグルコース酸化が強烈であることが示されましたが,グルコースはアセチル-CoA炭素の50%未満を供給しました.
脳腫瘍の成長を促す代謝経路は,まだ完全に理解されていません.

研究の目的:

脳腫瘍におけるエネルギー代謝のための代替炭素源を調査する.
脳腫瘍がアセテートおよび/またはグルタミン酸を酸化できるかどうかを判断する.
患者の腫瘍における特定の酵素発現とアセテト酸化を相関させるため.

主な方法:

マウスのオーソトピック脳腫瘍における代謝経路を追跡するために, (13) C-NMRスペクトルスコピーを利用した.
ラベル付けされた基板を投与する: [1,2-(13) C]アセテート, [1,6-(13) C]グルコース, [U-(13) C]グルタミン.
人間の脳腫瘍患者における in vivo アセテット酸化で検証された.
アセチル-コア合成酵素2 (ACSS2) の発現を評価した.

主要な成果:

マウスの脳腫瘍は[1,2-(13) C]アセテートを酸化し,同時に[1,6-(13) C]グルコースを酸化する能力を示した.
脳腫瘍は[U-(13) C]グルタミンを酸化しなかった.
人間の脳腫瘍患者の体内アセテト酸化は確認され,ACSS2発現と相関していた.

結論:

多様な脳腫瘍は,酸循環を通じてアセテート酸化によって特徴づけられる共通の代謝現象型を共有しています.
このアセテート利用経路は,悪性脳腫瘍の高いエネルギーと生物合成の要求を満たすための重要な適応です.
アセテット代謝をターゲットにすることは,脳がんに対する新しい治療戦略を表す可能性があります.

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