More than 60 years ago Otto Warburg

More than 60 years ago Otto Warburg recognized that cancer cells differ from normal cells in the metabolic pathway they use for the oxidation of sugar. Rather than the typical series of oxidative steps that take place in the citric acid cycle, cancer cells metabolize sugar via the glycolytic pathway irrespective of whether oxygen is present or not. In The EMBO Journal, researchers in the United States report that the reason for this difference in colon cancer is changes in the Wnt signaling pathway, an essential communication pathway operating in these tumours.

“Cancer cells have different metabolic demands than normal cells,” remarked Marian Waterman, Professor at the University of California, Irvine and the lead author of the study. “However, until now the molecular evidence for how this metabolic reprogramming takes place in cancers of the colon has not been very well defined. Our results show that Wnt signaling plays an important role in establishing aerobic glycolysis as the predominant sugar-metabolizing pathway to support colon cancer. We have also been able to identify one of the key molecular targets for the Wnt signal in cancer cells.”

Wnt signaling has been implicated for some time in the development of many cancers, including colon cancer. However, these effects have been attributed to its action on the cell cycle. The researchers decided to investigate if Wnt had another role in cancer, specifically on metabolism, due to their observations of changes to the genes of metabolic enzymes in microarray experiments for colon cancer cells.

Biochemical assays and advanced imaging techniques in live cells revealed that blocking the activity of Wnt reduced glycolysis, promoted a shift to sugar metabolism by the citric acid cycle, and reduced tumour growth. The researchers also identified the enzyme pyruvate dehydrogenase kinase 1 as one of the targets for Wnt activity related to its effects on metabolism.

“In addition to reducing the size of tumours, blocking Wnt in the colon cancer cells reduced the number of blood vessels feeding the tumour. These effects could be reversed by restoring the activity of glycolysis-promoting pyruvate dehydrogenase kinase 1 in the cancer cells,” said Waterman. “Our findings illustrate that glycolysis in the cancer cells promotes blood vessel development in the nearby environment for glucose delivery to the growing tumour.”

The findings of the study have implications for the development of cancer therapies targeting the Wnt pathway. The choice of system or assay used to study the effects of Wnt inhibitors can make a big difference to drug testing. “Just because a Wnt inhibitor or potential drug candidate shows no effect on cell division in one molecular test does not mean that it might not have beneficial effects for cancer treatment due to its impact on metabolism in another test,” said Waterman.

“Although more work is needed to define the complete effects of Wnt signaling on metabolism, it appears that this mechanism can be added to the growing list of signal transduction pathways that directly contribute to the regulation of cellular metabolism,” said Craig Thompson, professor at the Memorial Sloan Kettering Cancer Center in the United States who is not an author of the paper.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กว่า 60 ปีที่ผ่านมาออตโตวอร์เบิร์กรู้จักโรคมะเร็งที่เซลล์ต่างจากเซลล์ปกติในเมแทบอลิซึมที่ใช้สำหรับการเกิดออกซิเดชันของน้ำตาล นอกจากชุดปกติตอน oxidative ที่ใช้ในวัฏจักรกรดซิตริก เซลล์มะเร็ง metabolize น้ำตาลผ่านทางเดิน glycolytic ไม่ว่าออกซิเจนมีอยู่ หรือไม่ ในสมุดรายวัน EMBO นักวิจัยในสหรัฐอเมริการายงานว่า สาเหตุความแตกต่างนี้ในมะเร็ง Wnt ตามปกติทางเดิน ทางเดินการสื่อสารสำคัญในเนื้องอกเหล่านี้เปลี่ยนแปลง

"เซลล์มะเร็งมีความต้องการเผาผลาญต่าง ๆ มากกว่าเซลล์ปกติ กล่าวมาเรียน Waterman ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์วิน และผู้เขียนเป้าหมายของการศึกษา "อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ หลักฐานโมเลกุลสำหรับการ reprogramming นี้เผาผลาญเกิดในมะเร็งของลำไส้ใหญ่ไม่ได้ดีกำหนด ผลของเราแสดงว่า สัญญาณ Wnt มีบทบาทสำคัญในการสร้าง glycolysis แอโรบิกเป็นการกันน้ำตาล metabolizing ระดับสนับสนุนมะเร็ง เรายังได้สามารถระบุสัญญาณ Wnt ในเซลล์มะเร็งเป้าหมายโมเลกุลสำคัญอย่างใดอย่างหนึ่ง"

Wnt ตามปกติได้แล้วอู๊ดบางครั้งในการพัฒนาของโรคมะเร็งหลาย รวมทั้งโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ อย่างไรก็ตาม ลักษณะพิเศษเหล่านี้มีการบันทึกการดำเนินการในรอบเซลล์ นักวิจัยตัดสินใจที่จะตรวจสอบถ้า Wnt มีบทบาทในมะเร็ง โดยเฉพาะการเผาผลาญ จากการสังเกตการเปลี่ยนแปลงยีนของเอนไซม์เผาผลาญใน microarray ทดลองในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่

Biochemical assays และเทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงในเซลล์สดเปิดเผยว่า บล็อกการ Wnt ลด glycolysis ส่งเสริมกะจะน้ำตาลเผาผลาญ โดยวัฏจักรกรดซิตริก และลดการเจริญเติบโตของเนื้องอก นักวิจัยระบุเอนไซม์ pyruvate dehydrogenase kinase 1 ยังเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำหรับกิจกรรม Wnt เกี่ยวข้องกับผลของการเผาผลาญ

"นอกจากการลดขนาดของเนื้องอก บล็อก Wnt ในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ลดลงจำนวนอาหารเนื้องอกในหลอดเลือด ลักษณะพิเศษเหล่านี้สามารถย้อนกลับ โดยการส่งเสริมการ glycolysis pyruvate dehydrogenase kinase 1 ในเซลล์มะเร็ง การคืนค่า"กล่าวว่า Waterman "ผลการวิจัยของเราแสดงที่ glycolysis ในเซลล์มะเร็งส่งเสริมพัฒนาสภาพแวดล้อมใกล้เคียงภายในเนื้องอกเติบโตน้ำตาลในเส้นเลือด"

ผลการวิจัยของการศึกษาได้ผลการรักษามะเร็งทางเดิน Wnt กำหนดเป้าหมายการพัฒนา ทางเลือกของระบบหรือการวิเคราะห์ที่ใช้ในการศึกษาผลกระทบของ Wnt inhibitors สามารถทำให้เกิดความแตกต่างกับยา "เพียง เพราะ Wnt สารยับยั้งหรือศักยภาพยาผู้แสดงไม่มีผลต่อการแบ่งเซลล์ในหนึ่งโมเลกุลทดสอบไม่ได้หมายความ ว่า อาจไม่มีผลประโยชน์สำหรับการรักษาโรคมะเร็งเนื่องจากผลกระทบของการเผาผลาญในการทดสอบอื่น กล่าวว่า Waterman.

"แม้ว่าการทำงานเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อกำหนดผลสมบูรณ์ Wnt ตามปกติการเผาผลาญ จะปรากฏว่า กลไกนี้สามารถเพิ่มรายการเติบโตของมนต์ transduction สัญญาณที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับกฎของเผาผลาญเซลลูลาร์ กล่าวว่า Craig ทอมป์สัน ศาสตราจารย์เมโมเรียลสโลนเดย์ตันโรคมะเร็งศูนย์ในสหรัฐอเมริกาซึ่งผู้เขียนของกระดาษยังไม่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กว่า 60 ปีที่ผ่านมา Otto Warburg ที่ได้รับการยอมรับว่าเซลล์มะเร็งต่างจากเซลล์ปกติในการเผาผลาญ ทางเดินที่พวกเขาใช้สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำตาล มากกว่าชุดปกติของขั้นตอนออกซิเดชันที่เกิดขึ้นในวัฏจักรของกรดซิตริก น้ำตาลเผาผลาญเซลล์มะเร็งผ่านทาง glycolytic ทางเดิน ไม่ว่า ออกซิเจนเป็นปัจจุบันหรือไม่ ในเอ็มโบวารสารนักวิจัยในสหรัฐอเมริกา ได้รายงานว่า เหตุผลของความแตกต่างในโรคมะเร็งลําไส้ใหญ่คือ การเปลี่ยนแปลงในช่อง WNT ส่งสัญญาณทางจำเป็นเพื่อปฏิบัติการในการสื่อสาร , เนื้องอก

" เซลล์มะเร็งมีความต้องการแตกต่างกันการเผาผลาญมากกว่าเซลล์ปกติ ' ' มาเรียน วอเตอร์แมน ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ และผู้เขียนหลักของ การศึกษา " อย่างไรก็ตามจนถึงตอนนี้ หลักฐานโมเลกุลที่ reprogramming การเผาผลาญนี้จะเกิดขึ้นในมะเร็งของลำไส้ใหญ่ มีมากที่กำหนดไว้เป็นอย่างดี ผลของเราแสดงให้เห็นว่าช่อง WNT ส่งสัญญาณ มีบทบาทสำคัญในการสร้างแอโรบิกไกลโคไลซิสเป็นโดดน้ำตาลเผาผลาญทางเดินเพื่อสนับสนุนมะเร็งลําไส้ใหญ่นอกจากนี้เรายังสามารถระบุหนึ่งของคีย์โมเลกุลเป้าหมายในช่อง WNT สัญญาณในเซลล์มะเร็ง "

ช่อง WNT สัญญาณถูกพาดพิงใช้เวลาในการพัฒนาของโรคมะเร็งหลายชนิดรวมทั้งมะเร็งลําไส้ใหญ่ อย่างไรก็ตาม ผลกระทบเหล่านี้ได้รับการบันทึกการกระทำของวัฏจักรของเซลล์ นักวิจัยตัดสินใจศึกษาถ้าช่อง WNT มีบทอื่นในมะเร็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเผาผลาญเนื่องจากเขาสังเกตการเปลี่ยนแปลงยีนของเอนไซม์ในการเผาผลาญ microarray การทดลองสำหรับเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่

ทางชีวเคมีและเทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงสามารถมีชีวิตในเซลล์พบว่าบล็อกกิจกรรมช่อง WNT ลดลงไกลโคไลซิสเลื่อน กะจะเผาผลาญน้ำตาล โดยวงจรกรดซิตริก และลดการบวมนักวิจัยยังระบุว่า เอนไซม์ pyruvate dehydrogenase ไคเนส 1 เป็นหนึ่งในเป้าหมายสำหรับกิจกรรมช่อง WNT เกี่ยวข้องกับผลกระทบต่อการเผาผลาญ

" นอกจากลดขนาดของเนื้องอก , การปิดกั้นช่อง WNT ในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ลดจำนวนของเส้นเลือดเลี้ยงเนื้องอก .ผลเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้โดยการเรียกคืนกิจกรรมไคเนสไพรู dehydrogenase ไกลโคไลซิสส่งเสริม 1 ในเซลล์มะเร็งกล่าวว่า " Waterman . " การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าไกลโคลิซิสในเซลล์มะเร็งหลอดเลือด ส่งเสริมการพัฒนาในสภาพแวดล้อมที่ใกล้เคียงกับการเติบโตในการเป็น "

ผลการศึกษามีข้อเสนอแนะการพัฒนาการบำบัดโรคมะเร็งเป้าหมายช่อง WNT เส้นทาง ทางเลือกของระบบหรือวิธีที่ใช้ในการศึกษาผลของช่อง WNT inhibitors สามารถสร้างความแตกต่างใหญ่ในการทดสอบยา" เพียงเพราะช่อง WNT ยับยั้ง หรือผู้สมัครแสดงศักยภาพยาไม่มีผลต่อการแบ่งเซลล์ในหนึ่งโมเลกุลการทดสอบไม่ได้หมายความว่ามันอาจจะไม่ มี ผล ประโยชน์ เพื่อ รักษามะเร็ง เนื่องจากผลกระทบต่อการเผาผลาญในการทดสอบอื่น กล่าวว่า คนพายเรือ

" แม้ว่างานจะต้องสร้างเสร็จสมบูรณ์ผลของสัญญาณในช่อง WNT การเผาผลาญปรากฏว่า กลไกนี้สามารถถูกเพิ่มไปยังรายการที่เพิ่มขึ้นของสัญญาณผ่านเส้นทางที่เป็นประโยชน์โดยตรงต่อระเบียบของเซลล์ กล่าวว่า เคร็ก ธอมป์สัน ศาสตราจารย์ที่อนุสรณ์ศูนย์มะเร็งสโลน Kettering ในสหรัฐอเมริกาที่มิได้เป็นผู้เขียนของกระดาษ .