2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓 癌细胞如何在缺氧条件下增殖
发布时间:2021-01-24 | 发布者： 东东工作室 | 浏览次数： 次经济观察网 记者 瞿依贤 北京时间10月7日17时30分，2019年诺贝尔生理学或医学奖获奖名单宣布，Kaelin、Ratcliffe和Semenza因发现“氧气感知/调节通路”摘得殊荣。
Kaelin、Ratcliffe和Semenza分别来自哈佛医学院Dana-Farber癌症研究所、牛津大学和弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）以及约翰霍普金斯医学院。诺贝尔奖的评语指出，这三名科学家发现了对人类及大多数动物至关重要的“氧气感知/调节通路”，即细胞如何感知和适应氧气浓度变化。
评选委员会在颁奖词中表示，三位获奖者揭示了氧气如何在细胞之中起作用，人体如何适应环境变化，可解释包括新陈代谢、免疫、人体对于高原的适应、呼吸等问题。通过这种机理研究，可以进一步探讨相关疾病治疗，如缺血、癌症、中风、感染、伤口治愈、心衰等。
北京大学基础医学院免疫学系教授王月丹介绍， “氧气感知/调控通路”机制有很重要的医学价值：它可以解释一些细胞能够适应低氧环境而增殖，并由此找到相应的办法来杀死肿瘤细胞。
王月丹以高原反应来解释这种机制：人们初到高原，红细胞数量和血红蛋白增加，因为细胞感知到缺氧环境，从而产生一种促进红细胞生成的物质——促红细胞生成素（EPO）。EPO是使细胞适应低氧环境的几百个基因当中的一个。
而Ratcliffe和Semenza发现，在肿瘤组织当中存在促进集体适应低氧环境的因子——缺氧诱导因子1（HIF-1）。它具有调控EPO的能力。在肿瘤内部，或者在缺血缺氧的心肌细胞或者脑组织中，由于氧气含量低，HIF-1会大量产生，促进新生血管的形成，缓解这些部位的细胞缺氧状态。
但是在氧气浓度高的时候，HIF-1会被降解掉，细胞代谢处于高氧状态。
什么导致了在氧气浓度高时HIF-1的降解？Kaelin在希佩尔-林道综合征（VHL disease，一种罕见的遗传疾病）病人身上发现，VHL蛋白可以参与HIF-1蛋白降解的调控。相反，一旦VHL蛋白的作用异常，就会导致HIF-1降解失调。
“简单来说，3位诺奖得主发现了VHL蛋白可以调控HIF-1的降解，HIF-1又可以调控在低氧浓度下像EPO这样缺氧代谢相关基因的表达以及新生血管的形成，从而揭示了细胞适应低氧环境的机制。”王月丹说。
目前，美国FDA批准的可用于治疗多发性骨髓瘤及淋巴瘤的硼替佐米，其抗癌活性就与抑制HIF-1的转录有关。
同时该发现也可用于研究治疗心梗或者脑梗等缺血缺氧性疾病，例如通过调节细胞的代谢，使缺氧的细胞渡过低氧期，并尽快恢复血管侧枝循环，从而缓解这些缺血性疾病的病情，加快痊愈的过程。
据了解，3位获奖者将共同分享900万瑞典克朗（约合人民币647万元）的奖金。