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

胶质母【mǔ】细【xì】胞瘤是最常【cháng】见的【de】成人脑瘤类型，同时其侵袭性极强，患【huàn】者的中位【wèi】生【shēng】存【cún】期仅为16个月左右。然而【ér】，目前科学界仍然没有治愈这【zhè】种【zhǒng】肿【zhǒng】瘤的方法。

在追寻攻克【kè】胶质母细胞瘤方法的【de】过程中【zhōng】，哥伦【lún】比亚【yà】大【dà】学的一个研究团队发现胶质母细胞瘤似乎对铁死亡（Ferroptosis）非常敏感，铁死【sǐ】亡是一种铁依赖的细胞程序性【xìng】死亡，在铁【tiě】离【lí】子和酯氧合【hé】酶的作用下，细胞膜【mó】上的不【bú】饱和脂肪酸会发生脂质过【guò】氧化，从而导【dǎo】致细【xì】胞死亡。

▲相关论文已经发表于《自然–通讯》

【资料图】

如同其【qí】他【tā】的程序【xù】性细胞死亡，为了保【bǎo】证细胞【bāo】正【zhèng】常功能，铁死亡【wáng】也受【shòu】到了严格控【kòng】制。GPX4酶就负【fù】责【zé】着清除膜脂过氧化物，防【fáng】止细胞功能紊乱。在铁死亡过程中，GPX4通常会【huì】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思路，谷【gǔ】胱【guāng】甘肽可以【yǐ】依赖特定的生化【huà】过程从半胱【guāng】氨酸生【shēng】成，除【chú】此之外，甲硫氨酸也可以作【zuò】为补充途【tú】径【jìng】转化为半胱氨酸再【zài】生成谷胱甘肽【tài】。

因此，这两种氨基【jī】酸也成为把控铁死亡【wáng】的【de】关键分子，而它【tā】们通常需要【yào】通过食【shí】物摄取，这就让研究者【zhě】可以【yǐ】很好【hǎo】地把控个【gè】体的摄入【rù】量。在【zài】小鼠和人类神经胶质瘤【liú】细胞【bāo】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，同时其还能与GPX4抑制剂发挥【huī】协同【tóng】作用，进一步【bù】增【zēng】加胶【jiāo】质瘤细胞对【duì】铁死亡的敏【mǐn】感性。

▲减【jiǎn】少半胱氨酸和甲硫氨酸，可【kě】以增加神【shén】经【jīng】胶质【zhì】瘤细胞的铁死亡过程【chéng】（图【tú】片来源：参考资【zī】料[1]）

然而【ér】人类星形胶质细胞对GPX4抑【yì】制剂和【hé】CMD条件引起【qǐ】的细胞【bāo】死【sǐ】亡并不敏感，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CMD条件下的胶质瘤【liú】细【xì】胞代谢发生变化，48小时后【hòu】谷胱【guāng】甘肽水平显【xiǎn】著减少，而细胞的基础呼吸【xī】反应和线【xiàn】粒体代谢【xiè】也会减弱。

除此【cǐ】之【zhī】外，作者还构【gòu】建【jiàn】了一批小鼠模型实验，他们【men】尝试给小【xiǎo】鼠注射了一【yī】些神经胶质瘤细胞，一周【zhōu】后【hòu】，小鼠根据常规【guī】饮食和CMD饮食进行了分组【zǔ】。在整个实验观察期内，小鼠都【dōu】可以耐【nài】受CMD饮食，只是体重要略低【dī】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酶抑制剂联合【hé】使用【yòng】，能【néng】够进【jìn】一步引发小鼠肿瘤的【de】铁死亡过程，使【shǐ】存活率得到进一【yī】步提升【shēng】。

研究者认为，通过【guò】消除饮食中的特定成【chéng】分【fèn】可【kě】以成【chéng】为癌症患者的【de】食疗选择，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【tuán】队【duì】正在计划开【kāi】展【zhǎn】一项涉及胶质母细胞瘤【liú】患者的【de】临床试【shì】验，方法就是在肿瘤切除手【shǒu】术之前，让【ràng】患者开始执行【háng】CMD饮食。

除了胶质母细【xì】胞瘤，还【hái】有【yǒu】一些研【yán】究也曾【céng】提示CMD对肺【fèi】癌、胰腺癌模【mó】型同样有效，或许能【néng】成为一种更普适的抗癌辅助方法。

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