Arginin-Signalgebung und Krebsstoffwechsel

Arginin ist eine Aminosäure, die entscheidend an mehreren zellulären Prozessen beteiligt ist, einschließlich der Synthesen von Stickstoffmonoxid und Polyaminen, und ist ein direkter Aktivator von mTOR, einer nährstoffsensitiven Kinase, die stark mit der Karzinogenese in Verbindung gebracht wird. Dennoch wird sie auch als nicht- oder semi-essentielle Aminosäure betrachtet, aufgrund der intrinischen Fähigkeit normaler Zellen, Arginin aus Citrullin und Asparagin über ASS1 (Argininosuccinat-Synthase 1) und ASL (Argininosuccinat-Lyase) zu synthetisieren. Daher kann Arginin als Nahrungsergänzungsmittel verwendet werden und seine Depletion als therapeutische Strategie. Auffällig ist, dass in über 70 % der Tumoren die ASS1-Transkription unterdrückt ist, was die Zellen von externem Arginin abhängig macht und die Grundlage der Arginin-Entzugstherapie bildet. In diesem Review werden wir Arginin als Signalmetabolit, die Rolle von Arginin im Krebsstoffwechsel, Arginin als epigenetischen Regulator, Arginin als Immunmodulator und Arginin als therapeutisches Ziel diskutieren. Wir werden auch eine umfassende Zusammenfassung der auf ADI (Arginin-Deiminase) basierenden präklinischen Studien zur Arginin-Entzugsbehandlung und ein Update der klinischen Studien zu ADI und Arginase bereitstellen. Die verschiedenen Zellabtötungsmechanismen, die mit verschiedenen Krebsarten assoziiert sind, werden ebenfalls beschrieben.