每年，美国有150到300名儿童被诊断患有弥漫性内生性脑桥胶质瘤，这是一种生长在大脑深处的侵袭性致命肿瘤，目前尚无治愈方法。在美国国立卫生研究院资助的一项研究中，研究人员显示，设计用于降低人体自然产生的α-酮戊二酸的实验药物，通过减缓癌细胞的生长，延长了患DIPG肿瘤小鼠的寿命。

　　有趣的是，他们还发现用DIPG基因人工提高α-酮戊二酸水平可能会减缓其他脑肿瘤的生长。研究结果发表在癌细胞是一项全国性研究的一部分，该研究探索了癌细胞代谢在调节脑瘤基因中可能发挥的周期性作用。

　　由资深作者斯里拉姆·文内蒂(Sriram Venneti)博士和安阿伯密歇根大学医学院的一组研究人员领导，研究人员主要研究H3K27M肿瘤，即与一种叫做组蛋白3的基因突变相关的DpG。组蛋白是细胞缠绕染色体的蛋白质。这有助于细胞将长的染色体塞入微小的细胞核，并控制基因活动。任何隐藏在线轴中的基因都不能被读取，因此被关闭。

　　细胞可以通过甲基化过程对组蛋白进行化学标记，从而进行表观遗传微调。多年来，科学家们知道癌症基因经常改变肿瘤的新陈代谢。在这项研究中，研究人员不仅发现H3K27M肿瘤患者的情况可能如此，而且发现代谢的这些变化可能是涉及α-酮戊二酸(α-KG)的反馈回路的一部分，该反馈回路在表观遗传学上使这些和其他脑肿瘤保持在癌变状态。

　　对H3K27M患者的脑部扫描显示，他们比没有携带H3K27M突变的深部脑肿瘤患者具有更高水平的某些前体代谢物，即葡萄糖和谷氨酰胺。然后通过一系列对小鼠和培养皿中细胞的详细实验，研究人员发现H3K27M突变诱导癌细胞产生高水平的α-KG，这反过来刺激了更多的生长。

　　进一步的结果表明，这是因为α-KG阻止了组蛋白的甲基化，因此表观遗传学上保留了对暴露和活跃的癌细胞至关重要的基因。例如，用实验药物降低α-KG水平增加了组蛋白甲基化，减缓了癌细胞的生长，并帮助患有DIPG肿瘤的小鼠活得更长。相反，他们在与异柠檬酸脱氢酶基因(IDH1)突变相关的低级肿瘤中发现了令人惊讶的相反结果，异柠檬酸脱氢酶基因自然产生较低水平的α-KG。

　　将H3K237M基因导入IDH1肿瘤，通过提高α-酮戊二酸水平减缓了肿瘤的生长，这反过来又增加了甲基化并关闭了维持癌症的基因。研究人员得出结论，了解这些反馈回路背后错综复杂的细节，可能有助于研究人员设计出有效的方法来治疗糖尿病周围神经病变和其他脑瘤。