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肿瘤细胞中柠檬酸合酶(CS)剪接异构体CS-ΔEx4通过增强TCA循环活性,促进代谢重编程和2-羟基戊二酸积累,进而驱动表观遗传改变和肿瘤进展,靶向该异构体或抑制其活性可逆转代谢异常并抑制癌细胞增殖转移。
代谢变化是癌症的主要特征,其中线粒体三羧酸(TCA)循环在这一过程中起着核心作用。癌细胞会重塑TCA循环,以满足其生长、增殖和转移所需的增加的合成代谢和能量需求。可变剪接(AS)逐渐被认为是调节癌症代谢的关键机制,但其对TCA循环酶的具体影响仍不清楚。在《Cancer Research》杂志的这一期中,Cheung及其同事描述了一种新的柠檬酸合成酶(CS)剪接异构体——CS-ΔEx4,该异构体在结直肠癌中高度表达。CS-ΔEx4与全长CS形成异源复合物,增强了CS的活性,并促进了恶性肿瘤特有的代谢重编程。CS-ΔEx4的过表达增加了线粒体呼吸作用,使糖酵解产生的碳流向TCA中间产物,从而导致2-羟基戊二酸的水平升高。从机制上看,2-羟基戊二酸水平的升高(由磷酸甘油酸脱氢酶活性的增加促进)引发了表观遗传变化,这些变化支持了致癌基因的表达和肿瘤的发展。抑制CS-ΔEx4或其活性可以通过药物手段实现,从而逆转这些代谢和表观遗传变化,降低癌细胞的存活率和转移潜能。这些发现建立了核心代谢酶的剪接与癌症特征出现之间的直接联系,表明针对像CS-ΔEx4这样的剪接衍生物可能是治疗结直肠癌以及其他表达此类异构体的恶性肿瘤的有效策略。
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