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复旦医学院团队找到致癌元凶

复旦医学院团队找到致癌元凶

http://news.163.com/11/0120/07/6QQTKUHS00014AED.html

复旦医学院团队找到致癌元凶

2011-01-20 07:20:36 来源: 新闻晨报(上海)

通讯员 孙国根 记者 朱国荣

晨报讯 昨天,复旦大学在本市与美国同时宣布:旗下的生物医学院团队经过2年多的潜心研究,终于发现一种名叫“2HG”的代谢物诱发神经胶质瘤和白血病的作用机制,为人类攻克癌症迈出扎实的一步。

神经胶质瘤和白血病是恶性程度最高的肿瘤之一,复旦大学生物医学研究院博士生徐薇和杨辉在该院分子细胞生物学研究室团队著名专家熊跃、管坤良和赵世民3位教授的指导下,首先探明“异柠檬酸脱氢酶突变致癌”的可能机制,进一步提出由于“异柠檬酸脱氢酶”影响了人体细胞内的活性,进而致癌的新概念。因为异柠檬酸脱氢酶突变后,在人体细胞内会生成并累积一种名叫“2HG”的代谢物,它就是致癌的元凶。中国工程院院士贺林认为,“2HG”致癌的作用机制是一个世界之谜,揭开这个谜团对于癌症尤其是神经胶质瘤和白血病的治疗具有重要作用。

作者:朱国荣 孙国根

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复旦大学癌症研究登影响因子25国际刊物

http://www.ebiotrade.com/newsf/2011-1/2011120173559342.htm

复旦大学癌症研究登影响因子25国际刊物

www.ebiotrade.com  时间:2011年1月21日0    来源:生物通

摘要: 来自复旦大学生物医学研究院,北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的研究人员发现了恶性程度最高的患神经胶质瘤和白血病是一种名叫“2HG”的代谢物诱发,从而成功破解人体代谢废物2HG致癌之谜。这一研究成果公布在Cell旗下的肿瘤研究国际顶级期刊《Cancer Cell》杂志(影响因子为:25.288),并被封面文章推荐给读者。

生物通报道:来自复旦大学生物医学研究院,北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的研究人员发现了恶性程度最高的患神经胶质瘤和白血病是一种名叫“2HG”的代谢物诱发,从而成功破解人体代谢废物2HG致癌之谜。这一研究成果公布在Cell旗下的肿瘤研究国际顶级期刊《Cancer Cell》杂志(影响因子为:25.288),并被作为封面文章推荐给读者。

文章的通讯作者是复旦大学分子细胞生物学研究室团队著名专家熊跃、管坤良和赵世民3位教授,其它研究人员包括复旦大学病理系刘颖老师及复旦大学生物医学研究院徐彦辉研究员,生物医学研究院博士生徐薇和杨辉等。

在人体的每一个代谢步骤中,都需要酶的作用。熊跃、管坤良和赵世民3位教授曾在2010年的Science杂志上报道了异柠檬酸脱氢酶突变致癌的可能机制,进一步提出由于“异柠檬酸脱氢酶”影响了人体细胞内的活性,进而致癌的新概念。之后的研究又表明一种异柠檬酸脱氢酶的基因变化,会产生一种名叫2HG的代谢物。当这种代谢垃圾积累到一定程度,就会引发代谢问题,促进正常细胞向癌细胞的转化。但2HG致癌的作用机制却是一个谜团,揭开这个谜团对于癌症、尤其是神经胶质瘤和白血病的发生及治疗具有重要作用。

在这些研究的基础,研究人员发现2HG的累积可以直接抑制人体内可控制多种细胞功能的生物酶。这种双加氧酶的活力降低后,会改变细胞的增殖和生长方式,进而诱发肿瘤。人细胞内的组蛋白甲基化水平高低是由组蛋白去甲基化酶的活力来控制,控制得好,人不会罹患癌症,反之,易患癌症。

《Cancer Cell》在其新闻发布稿中认为,复旦大学生物医学研究院研究团队上述研究成果的重要性在于,发现了以人体内“代谢物”为核心、众多双加氧酶参与、控制癌细胞发生和恶变的新途径。该发现可能对寻找新的神经胶质瘤治疗靶点有积极的作用。据介绍,神经胶质瘤治疗没有特效药,均以手术为主,该研究为包括神经胶质瘤在内的多种人类肿瘤的药物治疗提供了新的靶点与干预方向,同时也表明我国在该领域的研究继续处于国际前沿地位。

原文摘要:

Oncometabolite 2-Hydroxyglutarate Is a Competitive Inhibitor of α-Ketoglutarate-Dependent Dioxygenases

Highlights
2-HG is a weak competitive inhibitor of α-KG-dependent dioxygenases 
2-HG inhibits histone demethylases and TET 5-metyhlcytsine hydroxylases 
Mutant IDH1 and 2-HG inhibits multiple α-KG-dependent dioxygenases 
Mutant IDH1 and 2-HG alters genome-wide histone and DNA methylation

Summary
IDH1 and IDH2 mutations occur frequently in gliomas and acute myeloid leukemia, leading to simultaneous loss and gain of activities in the production of α-ketoglutarate (α-KG) and 2-hydroxyglutarate (2-HG), respectively. Here we demonstrate that 2-HG is a competitive inhibitor of multiple α-KG-dependent dioxygenases, including histone demethylases and the TET family of 5-methlycytosine (5mC) hydroxylases. 2-HG occupies the same space as α-KG does in the active site of histone demethylases. Ectopic expression of tumor-derived IDH1 and IDH2 mutants inhibits histone demethylation and 5mC hydroxylation. In glioma, IDH1 mutations are associated with increased histone methylation and decreased 5-hydroxylmethylcytosine (5hmC). Hence, tumor-derived IDH1 and IDH2 mutations reduce α-KG and accumulate an α-KG antagonist, 2-HG, leading to genome-wide histone and DNA methylation alterations.



作者简介:

管坤良,Purdue大学生物化学博士;密歇根大学生命科学Halvor Christensen教授;复旦大学生物医学研究院基因组研究所和分子细胞生物学实验室兼职杰出PI。 1982年获杭州大学生物系学士学位。1983-1989年于Purdue大学攻读生物化学并获博士学位,其后于该系从事博士后研究。1992-1996年任密歇根大学生物化学系的助理教授,1996-2000年任副教授,2000年起任教授, 2003年起任Halvor Christensen教授 。1995-1999年任国家科学基金细胞生物学组评审员,1997-2002年任期刊“生物化学”编辑,1999-2003年为NIH评委CDF-3组成员。2002-任中国国家自然科学基金评审员。

管坤良曾荣获美国“麦克阿瑟天才奖”、MacArthur基金颁发的MacArthur大奖、美国生物化学和分子生物学学会“青年科学家奖”和北美华人生物学会“青年科学奖”等。已受聘为国家教育部第八批“长江学者奖励计划讲座教授”。

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复旦大学专家破解代谢物致癌之谜

http://news.china.com.cn/rollnews/2011-01/25/content_6206217.htm

复旦大学专家破解代谢物致癌之谜

时间: 2011-01-25 16:17:15 来源: 中国新闻网 陈青  

关键词: 2hg 异柠檬酸脱氢酶 代谢物 神经胶质瘤 加氧酶

内容摘要: 人们摄入的葡萄糖,正常情况下应该在体内转化为能量,然后以二氧化碳的方式排出;倘若体内代谢不平衡,摄入的葡萄糖便会从尿液里排出,进而导致糖尿病。该成果报道后,美国科学家的一项研究证实,异柠檬酸脱氢酶突变后,在人体细胞内会生成并累积一种名叫“2HG”的代谢物。

  人们摄入的葡萄糖,正常情况下应该在体内转化为能量,然后以二氧化碳的方式排出;倘若体内代谢不平衡,摄入的葡萄糖便会从尿液里排出,进而导致糖尿病。现代医学研究已经证实,肿瘤与糖尿病等人们熟知的常见慢性病一样,同属于人体代谢异常所致的疾病。那么,是什么因素诱发了恶性肿瘤?这一当今科学家急于破解的谜团,如今被中国科学家成功破解。
  昨天,复旦大学生物医学研究所对外正式宣布,该院博士生徐薇和杨辉在著名专家熊跃、管坤良和赵世民等教授指导下,潜心研究两年余,终于发现了一种名叫“2HG”的代谢物诱发神经胶质瘤和白血病的作用机制。这一科研新突破已于昨天凌晨3时许作为封面文章发表在肿瘤研究的国际顶级期刊《Cancer Cell》上。
  人类基因组学的研究表明,人体内代谢酶异柠檬酸脱氢酶“突变”,与神经胶质瘤的发生、发展有密切关系,但导致该肿瘤发生及恶变的详细机制并不清楚。为了破解谜团,复旦大学生物医学研究院分子细胞生物学研究室的研究团队与国内多家单位联合攻关,首先探明了“异柠檬酸脱氢酶突变致癌”的可能机制,并进一步提出了由于“异柠檬酸脱氢酶”影响了人体细胞内的活性进而致癌这一新概念。2009年,国际顶级刊物Science率先报道了该研究成果。
  该成果报道后,美国科学家的一项研究证实,异柠檬酸脱氢酶突变后,在人体细胞内会生成并累积一种名叫“2HG”的代谢物。由于“2HG”在癌细胞内累积,它可能是致癌的“元凶”。
  “美国同道发现了现象,却并不清楚致癌原因。”赵世民教授介绍说。为此,复旦科研团队联合复旦大学病理系刘颖老师及复旦大学生物医学研究院徐彦辉研究员等,开始了新一轮攻关,并在国际上率先取得突破:率先证明“2HG”作为异柠檬酸脱氢酶突变后生成并累积的代谢废物,一般在人体细胞中含量很低,一旦“2HG”大量累积,就会促进正常细胞向癌细胞转化。因为“2HG”的累积,可以直接抑制包括人体内“组蛋白去甲基化酶”与DNA去甲基化酶在内的多个重要双加氧酶的活力,而“双加氧酶”是人体内可控制多种细胞功能的生物酶,如果它们的活性降低,就可能导致癌症发生。换言之,双加氧酶的活力降低后,会改变细胞的增殖和生长方式,进而诱发肿瘤。人细胞内的组蛋白甲基化水平高低,是由组蛋白去甲基化酶的活力来控制的,控制得好,人不会罹患癌症,反之,易患癌症。
  《Cancer Cell》在其新闻发布稿中认为,复旦大学生物医学研究院研究团队所取得研究成果的重要性在于,发现了以人体内“代谢物”为核心、众多双加氧酶参与、控制癌细胞发生和恶变的新途径。该发现可能对寻找新的神经胶质瘤治疗靶点有积极的作用。
  据了解,目前在治疗神经胶质瘤中尚无特效药,均以手术为主,且极易复发。专家认为,该研究为包括神经胶质瘤在内的多种人类肿瘤的药物治疗,提供了新的靶点与干预方向,同时也表明我国在该领域的研究继续处于国际前沿地位。 (记者陈青 通讯员孙国根)

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