用抗生素来阻断癌症转移？

前言

在研究和治疗癌症的过程中，“转移”是癌症最为让人感到棘手的一个点。而在癌细胞转移的过程中，是一个“动”的过程，这就意味着是需要耗能的。

那么，这就跟细胞内的产能器官---线粒体，产生关联了。

但是，目前关于“非正常”的线粒体（problematic mitochondrial）如何支持肿瘤侵入性扩散的确切机制尚不清楚。

不过，近日有科研团队发现，通过某些抗生素可以抑制“非正常”的线粒体mRNA转化为蛋白质，进而减少了小鼠的癌症转移。

会呼吸的痛

此前，德国癌症研究中心（Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ）领导的一个国际科学家团队已经指出，线粒体RNA的某些修饰是癌症转移的罪魁祸首。

当癌细胞侵入周围组织并向其他器官转移时，癌细胞有可能会面对氧气或营养物质短缺等不利条件。

为了生存，癌细胞“学会”了利用线粒体调整其能量产生模式。

代谢通量分析量化了感染 shRNA（shCtr、sh#1 和 sh#2；n?=?3 次注射）的 FaDu、VDH15 和 SCC25 细胞中线粒体和糖酵解 ATP 的产生。

来源：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04898-5

DKFZ的团队发现，在线粒体tRNA中发现的一种特定的化学修饰过程，称为线粒体胞嘧啶-5 RNA甲基化（m5C）--驱动线粒体mRNA的翻译和转录。

tRNA的修饰确保了线粒体中蛋白质合成的准确和最佳速率。

假如缺乏m5C，癌细胞会转向一种相对效率较低的能量产生机制，就是我们熟知的---糖酵解。

m5C RNA修饰需要一种名为NSUN3的酶。

mt-tRNAMet 中 m5C 缺失诱导的代谢转换。

• 来源：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04898-5

消耗NSUN3导致线粒体tRNA中m5C的降低，从而导致线粒体活性的降低。

在患有头颈部癌症的小鼠中，NSUN3缺陷癌细胞显示出向淋巴结和肺部的转移减少。

通过对癌症基因组图谱的分析，还可以发现，在头颈部癌症患者中，较高水平的NSUN3与编码转移调节因子和对低氧水平的反应基因，呈现密切相关。

研究小组发现，NSUN3水平也预测了疾病分期和诊断时淋巴结转移的存在。

通过抗生素抑制线粒体活性

由于线粒体和细菌蛋白质合成机制高度相似，科学家们提出某些抗生素可能会抑制线粒体活性，而不会影响人类细胞中其他关键蛋白质的产生。

然而通过实验结果来看，并不是所有的抗生素都是有效果的。

在实验小鼠中，用替加环素和多西环素治疗头颈部癌细胞，明显使淋巴结转移的数量从 80% 减少到 20%。

相比之下，靶向细菌细胞壁的抗生素阿莫西林对线粒体翻译或癌症转移没有任何影响。

DKFZ领导的团队指出，某些抗生素已经被用作癌症治疗的辅助治疗，但它们的作用模式和对癌症治疗的影响目前看来，还有待进一步发现。

目前通过一些研究结果来看，不同类别的抗生素可能对肿瘤产生不同的影响。

总结

一旦肿瘤转移，癌症变得难以治疗，转移是癌症死亡的主要原因。因此，寻找阻止癌细胞从原发性肿瘤传播的方法一直是一个重要的研究领域。

抑制线粒体RNA修饰可能是阻止癌细胞扩散的一种比较新颖并且有前景的方法。

NSUN3也有可能在近几年成为一种非常有前途的药物靶点。