在許多腫瘤中佔優勢的低氧濃度增加了其轉移到其他組織的傾向。 Heiko Hermeking教授領導的慕尼黑路德維希 - 馬克西米利安大學（LMU）的研究人員已經發現了將這兩種現象聯繫起來的分子機制。
許多積極生長的腫瘤血液供應不足，這限制了腫瘤內可用的氧氣濃度，這種狀況稱為缺氧。腫瘤缺氧具有幾個顯著的後果：相對缺氧部分是由於這種實體腫瘤對輻射和化療具有相對的抵抗力，同時也促進了其他組織中衛星腫瘤的形成。現在由LMU教授Heiko Hermeking領導的研究人員已經剖析了負責腫瘤缺氧與轉移之間關聯的機制。他們的結果揭示了缺氧如何使得通常抑制腫瘤發生的短RNA分子的合成受到抑制的。這些新發現刊登在胃腸病學雜誌上。
只有控制細胞增殖和行為的生化電路失活才能發展。這些安全保護機制由所謂的腫瘤抑制蛋白介導，其中一種稱為p53。編碼p53的基因在所有腫瘤的一半以上失活。在以前的研究中，Hermeking已經表明p53誘導了一種稱為microRNA-34a（miR-34a）的短RNA的轉錄，其在腫瘤抑制中起著中心作用。 “我們觀察到，在結腸癌患者中，miR-34a的基因在轉移性腫瘤中非常頻繁地失活，這往往以相對缺氧為特徵，”Hermeking說。
他和他的同事現在已經表明，在其中p53功能受損的腫瘤細胞中，miR-34a表達的完全喪失是缺氧的直接後果。響應於低氧水平，腫瘤細胞觸發缺氧誘導因子1a（HIF1a）的合成，這是直接抑制miR-34a轉錄的蛋白質。此外，微小RNA的這種下調是缺氧誘導的上皮 - 間質轉化（EMT）的先決條件。在這個過程中，HIF1a激活一種遺傳程序，導致非侵入性細胞（其在上皮細胞中以調節的方式生長）轉化成侵入性遷移細胞，這可將其他地方的新腫瘤種植。 EMT在胚胎髮育和器官發生以及傷口癒合中起重要作用，但必須嚴格控制。
參與編排EMT的蛋白質是PPP1R11。 Hermeking的研究小組發現，特別是高水平的蛋白質在形成侵襲性腫瘤前沿的細胞中合成，其中氧濃度預計將會特別低。另一方面，在正常細胞中，PPP1R11的產生被miR-34a直接抑制，因此被腫瘤抑制基因p53間接抑制。這確保細胞以協調的方式分裂並防止轉移的形成。 Hermiking解釋說：“調控拮抗作用可能是因為p53基因丟失導致轉移性腫瘤細胞被選擇，這個過程需要miR-34a的表達。
新的發現也具有治療意義，因為他們建議轉移結腸腫瘤可能會用抑制促進EMT的蛋白質功能的藥物治療。期望這種抑制劑也可以允許miR-34a表達的再活化。 Hermeking說：“事實上，臨床試驗中正在對miR-34a功能替代物的分子進行測試。這種miRNA作為藥物靶點是特別有意義的，因為它參與許多調節過程的控制。例如，將miR-34a重新引入腫瘤細胞也激活患者的免疫系統以攻擊腫瘤。 Hermeking的結果表明，缺氧性腫瘤可能對這種方法特別敏感。（sunshine2015 205269）