研究证实：少吃两种氨基酸就能抗癌！致命肿瘤也乖乖加速死亡

胶【jiāo】质母【mǔ】细胞瘤【liú】是最常见【jiàn】的成人脑【nǎo】瘤类型【xíng】，同时其侵袭性【xìng】极强，患者的中位【wèi】生存期仅为【wéi】16个月左右。然而，目前【qián】科学界仍【réng】然没有治愈【yù】这种肿瘤的方法。

在追寻攻克胶质母细胞【bāo】瘤方法的过程中，哥伦【lún】比【bǐ】亚大学的一个研究【jiū】团【tuán】队发现胶质母细胞瘤似乎对铁死亡（Ferroptosis）非常敏感，铁死亡是一种铁依【yī】赖【lài】的细胞程【chéng】序【xù】性【xìng】死亡，在铁离子和酯氧合酶的作【zuò】用下，细胞膜上的不饱和脂肪酸会【huì】发生脂【zhī】质【zhì】过氧【yǎng】化，从而导致细【xì】胞【bāo】死亡。

▲相关论文已经发表于《自然–通讯》

【资料图】

如同【tóng】其他的程【chéng】序性细胞【bāo】死亡，为了保证【zhèng】细胞正常【cháng】功能【néng】，铁死亡【wáng】也受到了【le】严格控【kòng】制。GPX4酶就【jiù】负责着清除膜脂过氧化【huà】物，防止细胞功能紊乱。在【zài】铁死亡过程中，GPX4通常会伴随失活。

当然，GPX4酶还需要谷胱甘肽作为辅助因子才能完成工作。这给了研究者一种新的【de】思【sī】路，谷胱甘肽可以【yǐ】依赖特定的生【shēng】化过程从半胱氨酸生成，除此之外，甲硫氨酸也可以【yǐ】作【zuò】为【wéi】补充途径转化为【wéi】半【bàn】胱氨酸【suān】再生成【chéng】谷胱甘【gān】肽【tài】。

因此【cǐ】，这两【liǎng】种氨基酸也成为【wéi】把控铁死亡的关键分子，而它们【men】通【tōng】常需【xū】要通过食物摄取，这就让【ràng】研【yán】究者可以很好地把控个【gè】体的摄入量。在小鼠【shǔ】和人类神经【jīng】胶质瘤细【xì】胞培养时，如果特异性地从培养基中去除两种氨基酸（CMD条件/饮食），那么肿瘤细胞铁死亡水平会迅速上升，同【tóng】时【shí】其还能【néng】与GPX4抑【yì】制剂发挥【huī】协同作用，进一步增加胶质瘤细胞对铁死亡的敏【mǐn】感性【xìng】。

▲减少【shǎo】半胱氨酸和【hé】甲【jiǎ】硫氨酸，可以增加神经胶质【zhì】瘤细胞的铁【tiě】死亡过程（图片来源：参考资料【liào】[1]）

然而人类星形胶质细胞【bāo】对GPX4抑制【zhì】剂和CMD条件引【yǐn】起的细【xì】胞死亡并不【bú】敏感【gǎn】，这也暗示这种铁死亡机制可能是肿瘤特异性的。

根据分析【xī】，处于【yú】CMD条件下的胶质瘤细胞代【dài】谢【xiè】发生变化，48小时后【hòu】谷胱甘肽水平显著减少，而细胞的基础【chǔ】呼【hū】吸反应和线【xiàn】粒体代谢也会减【jiǎn】弱。

除【chú】此之外，作【zuò】者还【hái】构【gòu】建了【le】一批小鼠模型【xíng】实验，他【tā】们尝试给【gěi】小【xiǎo】鼠【shǔ】注【zhù】射了一些神经胶质瘤细胞，一周后，小鼠根据常规饮食和CMD饮食进行【háng】了分组【zǔ】。在【zài】整个实验观察期内，小鼠都可以【yǐ】耐受CMD饮食【shí】，只是体重要略低于健【jiàn】康小鼠。

▲CMD饮食可以增加肿瘤小鼠的生存率（图片来源：参考资料[1]）

而在生存率方面，CMD饮食小鼠要显著高于正常饮食组，这种饮食模式还能够与GPX4酶抑制剂【jì】联合使用，能够进一步引【yǐn】发【fā】小【xiǎo】鼠【shǔ】肿瘤的铁死亡过程，使【shǐ】存活率【lǜ】得到进一步提升。

研究者认为，通过消除饮【yǐn】食中的特定【dìng】成分可以【yǐ】成为癌症患者的食【shí】疗选【xuǎn】择，这样患者仍然能获得其他日常所需的营养和能量需求。研究团队正在计划开【kāi】展一项涉及胶质母细胞瘤患【huàn】者【zhě】的临床试验【yàn】，方法就是【shì】在肿瘤切除【chú】手术之前，让患者【zhě】开始执行【háng】CMD饮食【shí】。

除了胶质母细【xì】胞瘤，还有【yǒu】一【yī】些研究【jiū】也曾提示【shì】CMD对肺【fèi】癌、胰腺癌模型【xíng】同样有效，或许能成为一种更普适的抗【kàng】癌辅助【zhù】方法。

参考资料：

[1] Pavan S. Upadhyayula et al, Dietary restriction of cysteine and methionine sensitizes gliomas to ferroptosis and induces alterations in energetic metabolism, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36630-w

[2] Researchers leverage cell self-destruction to treat brain tumors. Retrieved April 18, 2023 from https://medicalxpress.com/news/2023-04-leverage-cell-self-destruction-brain-tumors.html

来自：学术经纬