日出而作 日落而息：生物鐘能讓我們遠離癌症嗎？

導讀

2017年首個揭曉的諾貝爾獎被授予發現晝夜節律分子機制的三位科學家，他們是緬因大學（University of Maine）的Jeffrey C. Hall教授、布蘭迪斯大學（Brandeis University）的Michael Rosbash教授和洛克菲勒大學（Rockefeller University）的Michael W. Young教授,也讓晝夜節律——生物鐘研究成了熱門。

早在18世紀，天文學家Jean Jacques d"Ortous de Mairan在研究含羞草的時候，發現在白天這種植物的葉子會向著太陽打開，黃昏時關閉。他很好奇，如果這種植物一直處於黑暗中，會發生什麼？結果他發現，就算沒有陽光，含羞草的葉子也會繼續遵循正常的節奏，該打開的時候打開，該關閉的時候關閉。植物們似乎有自己的「生物鐘」。

而隨後其他研究人員發現，不僅植物，動物和人類好像都有類似的內在「生物鐘」，幫助生命體適應地球的晝夜交替。這種對地球晝夜交替的適應就被稱為晝夜節律。

晝夜節律系統的紊亂與許多病理學表型相關，包括癌症。儘管生物鐘在腫瘤發生中的作用仍然是一個持續爭論的問題，但一些流行病學研究已經報道了長期輪班工作者癌症發生率增加，表明中斷的晝夜節律可能構成癌症危險因素。

Salk研究所的SatchidanandaPanda教授帶領團隊1月10日在《Nature》期刊在線發表文章，揭示一種蛋白激活劑REV-ERBs，能夠阻斷癌細胞獲取營養、抑制其生長。也就是說這種蛋白激活劑能夠「餓」死腫瘤細胞，並且對正常細胞沒有影響。

在此前的研究中，研究人員發現，REV-ERBα和REV-ERBβ這兩種蛋白可以控制細胞內脂肪合成的蛋白質，其同時也控制細胞內營養物質的循環再生過程（包括自噬）。

在健康的細胞中這兩種蛋白質的含量維持在較低的水平，大約為12個小時，這段時間細胞可以進行脂肪和自噬活動，而在另外12小時里內，細胞中REV-ERB的水平會很高，脂肪和自噬活動受到了抑制。

而在癌細胞中，REV-ERBα和REV-ERBβ這兩種蛋白不起作用，癌細胞生長和繁殖所依賴的大量的脂肪合成和細胞自噬產物可以源源不斷的提供。

研究人員通過使用REV-ERB激活劑SR9009和SR9011來激活細胞中的REV-ERB來抑制癌細胞脂肪合成和細胞自噬產物，這些癌細胞來自於不同的癌種：包括白血病，乳腺癌，結腸直腸癌，黑色素瘤和成膠質細胞瘤的癌細胞。

研究發現，在這些癌症細胞中，激活REV-ERB能夠有效殺死癌細胞，並且最關鍵的是：由於正常細胞本身就收到REV-ERB蛋白的抑制，所以正常細胞不受影響！

左圖：用藥之前的腫瘤細胞數量右圖：用藥之後的腫瘤細胞數量

為了進一步印證這個結果，研究人員設計了動物實驗並且取得了成功。

該研究的主要作者Satchidananda Panda教授說：「正常細胞已經適應了生物節律的限制，但是癌細胞顯然需要更多的營養。當我們截斷了脂肪合成和細胞自噬之後，癌細胞就被『餓』死了。這一策略似乎適用於所有的癌症類型，因為無論何時何地發生，癌症都需要營養補給。」

這一發現不僅表明REV-ERB激活劑可以成為一種潛在的抗癌藥物，為治療癌症帶來了新希望，還有助於深入理解生物節律、代謝和癌症之間的關係。

參考文獻：

Sulli G, Rommel A, Wang X, et al. Pharmacological activation of REV-ERBs is lethal in cancer and oncogene-induced senescence.[J]. Nature, 2018, 553(7688):351.

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！