在许多肿瘤中占优势的低氧浓度增加了其转移到其他组织的倾向。 Heiko Hermeking 教授领导的慕尼黑路德维希 - 马克西米利安大学（LMU）的研究人员已经发现了将这两种现象联系起来的分子机制。

许多积极生长的肿瘤血液供应不足，这限制了肿瘤内可用的氧气浓度，这种状况称为缺氧。肿瘤缺氧具有几个显著的后果：相对缺氧部分是由于这种实体肿瘤对辐射和化疗具有相对的抵抗力，同时也促进了其他组织中卫星肿瘤的形成。现在由 LMU 教授 Heiko Hermeking 领导的研究人员已经剖析了负责肿瘤缺氧与转移之间关联的机制。他们的结果揭示了缺氧如何使得通常抑制肿瘤发生的短 RNA 分子的合成受到抑制的。这些新发现刊登在胃肠病学杂志上。

只有控制细胞增殖和行为的生化电路失活才能发展。这些安全保护机制由所谓的肿瘤抑制蛋白介导，其中一种称为 p53。编码 p53 的基因在所有肿瘤的一半以上失活。在以前的研究中，Hermeking 已经表明 p53 诱导了一种称为 microRNA-34a（miR-34a）的短 RNA 的转录，其在肿瘤抑制中起着中心作用。 “我们观察到，在结肠癌患者中，miR-34a 的基因在转移性肿瘤中非常频繁地失活，这往往以相对缺氧为特征，”Hermeking 说。

他和他的同事现在已经表明，在其中 p53 功能受损的肿瘤细胞中，miR-34a 表达的完全丧失是缺氧的直接后果。响应于低氧水平，肿瘤细胞触发缺氧诱导因子 1a（HIF1a）的合成，这是直接抑制 miR-34a 转录的蛋白质。此外，微小 RNA 的这种下调是缺氧诱导的上皮 - 间质转化（EMT）的先决条件。在这个过程中，HIF1a 激活一种遗传程序，导致非侵入性细胞（其在上皮细胞中以调节的方式生长）转化成侵入性迁移细胞，这可将其他地方的新肿瘤种植。 EMT 在胚胎发育和器官发生以及伤口愈合中起重要作用，但必须严格控制。

参与编排 EMT 的蛋白质是 PPP1R11。 Hermeking 的研究小组发现，特别是高水平的蛋白质在形成侵袭性肿瘤前沿的细胞中合成，其中氧浓度预计将会特别低。另一方面，在正常细胞中，PPP1R11 的产生被 miR-34a 直接抑制，因此被肿瘤抑制基因 p53 间接抑制。这确保细胞以协调的方式分裂并防止转移的形成。 Hermiking 解释说：“调控拮抗作用可能是因为 p53 基因丢失导致转移性肿瘤细胞被选择，这个过程需要 miR-34a 的表达。

新的发现也具有治疗意义，因为他们建议转移结肠肿瘤可能会用抑制促进 EMT 的蛋白质功能的药物治疗。期望这种抑制剂也可以允许 miR-34a 表达的再活化。 Hermeking 说：“事实上，临床试验中正在对 miR-34a 功能替代物的分子进行测试。这种 miRNA 作为药物靶点是特别有意义的，因为它参与许多调节过程的控制。例如，将 miR-34a 重新引入肿瘤细胞也激活患者的免疫系统以攻击肿瘤。 Hermeking 的结果表明，缺氧性肿瘤可能对这种方法特别敏感。