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Nature|发现糖尿病增加患癌风险分子机制,或为临床研究提供新疗法

日期: 2018-08-07
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复旦大学、哈佛大学、波士顿儿童医院等研究团队科学家们发现高血糖通过抑制抑癌基因TET2的磷酸化,进而对下游信号通路的5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)的水平产生负效应。而5hmC是一种重要的表观遗传修饰,会受到癌症的影响。这一发现或有助于解释为何糖尿病会增加患癌风险。该研究成果近日以题名《Glucose-regulated phosphorylation of TET2 by AMPK reveals a pathway linkingdiabetes to cancer》发表在国际著名学术期刊《Nature》上。



糖尿病是全世界最主要的慢性非传染疾病之一,属于复杂的代谢综合征,主要特征是血糖水平持续偏高,常伴有严重的、可能危及生命的并发症。2017年《中国糖尿病防控专家共识》统计我国糖尿病患者人数将近1亿,且近几年仍旧呈现快速增长趋势。 

澳大利亚贝克心脏与糖尿病研究所于2015年以100万名糖尿病患者和全澳癌症及患癌死亡人员名单进行比较,然后再与癌症死亡者中未患糖尿病的人数比较,发现糖尿病患者患上及死于癌症的几率远高于未罹患糖尿病的人群。 

当时推测,高血糖可能是导致糖尿病与癌症相关性的最主要因素,但是这种相关性背后的分子机制一直未明,也不清楚高血糖是如何诱导遗传或表观遗传的变化从而引发癌症。 

近期的研究证实,一种编码甲基胞嘧啶双加氧酶2的抑癌基因TET2可以通过氧化作用催化5甲基胞嘧啶(5mC)转化为5hmC,如果TET2基因活性降低,会导致一些癌症患者的5hmC水平降低。 

5hmC是一种重要的的表观遗传学修饰,在生物发育和基因调节中发挥重要作用。研究证实,5hmC的表达水平与肿瘤形成负相关。 

复旦大学、哈佛大学等研究团队发现,糖尿病患者体内5hmC水平会降低。研究人员发现,有“磷酸化开关”功能的AMP活化蛋白激酶(AMPK)可以调节TET2的稳定性和5hmC的水平。而高血糖会抑制AMPK的活性,从而导致TET2稳定性下降,5hmC水平降低。 

研究团队通过小鼠实验发现并证实,降糖药物二甲双胍(metformin)可以通过AMPK-TET2信号通路抑制肿瘤生长,这一结果可以为进一步的临床研究提供新的依据和思路。


参考文献:

[1] Di Wu , Di Hu , Hao Chen,et al. Glucose-regulated phosphorylation of TET2 by AMPK reveals a pathwaylinking diabetes to cancer[J]. Nature,2018,559(7715):637-641.(doi:10.1038/s41586-018-0350-5. Epub 2018 Jul 18.)

[2]郭严, 王斌, 王军,等. TET蛋白家族和5-羟甲基胞嘧啶在肿瘤发病中的研究进展[J]. 医学综述, 2015, 21(6):1013-1015.

[3]Harding J L, Shaw J E, Peeters A, et al.Cancer risk among people with type 1 and type 2 diabetes: disentangling trueassociations, detection bias, and reverse causation. Diabetes Care2015;38:264-270.[J]. Diabetes Care, 2015, 38(2):264-270.


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