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生医观点
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PI5P4K基因为提供癌细胞营养的关键蛋白？！
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癌细胞的主要特征之一就是它们能够适应周遭的环境压力，在营养逐渐缺乏的情况下，癌
细胞们为了生存，将会采取争夺其他细胞的营养以维持生命以及增殖的手段。因此，针对
这种适应性机制，科学家们不断在思考并极力寻找能够“饿死”癌细胞的方法，为的是能
够使其停止生长、增殖、转移甚至凋亡。
PI5P4K家族为癌细胞进行自噬作用的关键蛋白
SBP医学研究所(Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute)的研究人员于
近日发现，PI5P4K(Phosphatidylinositol-5-Phosphate 4-Kinases)家族(PI5P4Kα和
PI5P4Kβ)为癌细胞借由能活化自噬作用(autophagy)的关键蛋白酵素，它们能为饥饿的癌
细胞提供营养来源，癌细胞就能透过细胞自噬而存活。科学家们认为，透过这些蛋白酵素
来破坏癌细胞自噬，是一种令人振奋的治癌策略，可将毒性降至最低。该研究结果已刊登
于《Molecular Cell》期刊。
过去，科学家对于PI5P4K家族的机制功能尚未完全了解。然而，该研究团队说明，他们确
定了自噬过程中的一个新的调控步骤，并指出了PI5P4K家族在其代谢过程中扮演关键角色
，PI5P4K抑制剂的抗癌潜力已被发觉。
缺乏Pip4k2a以及Pip4k2b小鼠 被减少营养物质的供应
当细胞面临营养、环境不好时，会进行自体吞噬，细胞内的部分胞器、大型损伤的蛋白进
行自体吞噬分解成胜肽链，细胞可以回收再利用，进而降低能量消耗，若营养还是不足，
细胞最终仍会死亡。自体吞噬是细胞一种降解和再生细胞组分的基本细胞过程。
在本实验中，威尔康奈尔医学院的Emerling和Lewis Cantley博士发现，Pip4k2a和
Pip4k2b为PI5P4K家族中活性最强的基因，透过基因转殖技术，将小鼠体内此两种基因移
除，进而发现小鼠在禁食期间，在肝脏中引起脂滴和自噬囊泡的积聚。此外，在缺乏
PI5P4K直系同源物(ortholog)进而营养不足的蠕虫(worms)中，发现类似的现象。
在自体吞噬过程中，异常分子或受损细胞的胞器等细胞组成分首先被封存在自噬体的囊泡
内，然后这些囊泡于溶酶体融合，进而降解囊泡内的细胞组分。该研究指出，缺乏
Pip4k2a基因以及Pip4k2b基因以及肿瘤抑制蛋白p53的癌细胞中，自噬体不能与溶酶体融
合，进而减少了乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)等关键的细胞代谢物以及麸胱甘肽(glutathione)
和胺基酸等营养物质的供应。
PI5P4K抑制剂可作为抗癌候选药物之一
综上所述，PI5P4K有助于癌细胞适应肿瘤环境中常见的营养不够的能力。同时也表示，未
来有望借由PI5P4K抑制剂来抑制p53突变癌细胞的自噬作用，进而达到治疗的效果。 然而
，仍须要进一步研究分析PI5P4K的独特作用与p53在肿瘤代谢中的关系。Emerling所带领
的实验团队目前专注于PI5P4K在p53缺陷型癌症中的作用，特别是三阴性乳腺癌，由于缺
乏有效的标靶治疗，这与预后不良有关。研发团队表示，PI5P4K抑制剂可作为该癌症类型
或其他自噬相关疾病的的研发候选药物之一。
参考资料：
1.Mark R. L, et al. Molecular Cell, 2018; 70 (3): 531 DOI:
10.1016/j.molcel.2018.03.037
2.https://www.sbpdiscovery.org/press/study-offers-new-approach-to-starve-p53-deficient-tumors
4.完整新闻连结 (或短网址):
http://t.cn/R1iANOn
5.备注:
嗯嗯，喔喔~ 跟我想的一样，原来如此!
跟我研究的ABCD123差不多~ 五楼是LP0.03~