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】细胞瘤是最常见【jiàn】的成人脑瘤【liú】类型，同时其侵袭性极强【qiáng】，患者的中位生存期【qī】仅【jǐn】为【wéi】16个月【yuè】左右【yòu】。然而，目前科学界仍【réng】然没【méi】有治愈这种肿瘤的方【fāng】法。

在追寻攻【gōng】克【kè】胶质母细胞瘤方法的过【guò】程【chéng】中，哥伦比亚大学的一个研【yán】究团队发现【xiàn】胶质母细胞瘤似乎对铁死亡（Ferroptosis）非常敏感，铁【tiě】死亡是一【yī】种铁依赖的细胞【bāo】程序性死【sǐ】亡【wáng】，在【zài】铁【tiě】离子【zǐ】和酯氧合酶的作【zuò】用下，细胞膜上的不饱和脂肪【fáng】酸会发生脂【zhī】质过【guò】氧化，从而导致细胞死亡。

▲相关论文已经发表于《自然–通讯》

【资料图】

如同【tóng】其他的程序性细胞死【sǐ】亡【wáng】，为了【le】保证细胞正【zhèng】常功能，铁死亡【wáng】也受【shòu】到了严格控制。GPX4酶就负责着清除膜脂过氧化物【wù】，防止细胞功【gōng】能紊乱。在铁死亡过【guò】程中【zhōng】，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【zhè】给了研究者一种新的【de】思路，谷【gǔ】胱【guāng】甘肽可以依赖特定【dìng】的【de】生化过程从半胱氨【ān】酸生成，除此之外，甲硫氨酸也【yě】可以作为补充途径转化为【wéi】半【bàn】胱氨酸【suān】再生成谷胱甘肽。

因此【cǐ】，这【zhè】两【liǎng】种氨基酸也成为把控铁死亡的关键【jiàn】分子，而它们通常需【xū】要【yào】通过食【shí】物摄取，这就【jiù】让研究者【zhě】可以很好地【dì】把控个体的【de】摄入量。在小鼠和人类神经胶质瘤【liú】细胞培养【yǎng】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抑制剂发挥协同作用，进一【yī】步增加【jiā】胶【jiāo】质瘤【liú】细胞【bāo】对铁死亡的【de】敏感性。

▲减少半【bàn】胱氨【ān】酸和甲硫【liú】氨酸，可以增加神【shén】经胶质瘤细胞的【de】铁死亡过程（图片来【lái】源：参考资料[1]）

然而【ér】人类星形胶质【zhì】细胞对GPX4抑制【zhì】剂【jì】和CMD条件【jiàn】引起的细胞死亡【wáng】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【fèn】析，处【chù】于【yú】CMD条件下的【de】胶质瘤细【xì】胞代谢发生【shēng】变化，48小时后谷胱甘【gān】肽水平显著【zhe】减少，而细胞【bāo】的基础呼吸反应和线粒体代谢也会减弱。

除【chú】此之外，作者【zhě】还构建了一批小鼠【shǔ】模型实验，他们【men】尝试给小鼠注射了一些【xiē】神经【jīng】胶质【zhì】瘤细胞，一【yī】周后，小鼠根据常规饮食和CMD饮【yǐn】食【shí】进行了【le】分组。在整个实验【yàn】观察期内【nèi】，小鼠都可以耐受CMD饮食【shí】，只是体重【chóng】要略低【dī】于健康小鼠【shǔ】。

▲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酶抑制剂联合使用【yòng】，能够进一步引发小【xiǎo】鼠肿瘤的【de】铁死【sǐ】亡过【guò】程，使存活【huó】率得到进【jìn】一步提升。

研究者认【rèn】为【wéi】，通过消除饮【yǐn】食中的特定成分可【kě】以成为癌症患者【zhě】的食【shí】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【yán】究团队正在计【jì】划开【kāi】展一项【xiàng】涉及胶质母细胞瘤患【huàn】者的临床【chuáng】试验【yàn】，方法就【jiù】是在肿瘤切除手【shǒu】术之前，让患者开始【shǐ】执行CMD饮食。

除了胶质母细【xì】胞瘤，还有一【yī】些【xiē】研究也曾提示【shì】CMD对【duì】肺癌、胰腺【xiàn】癌模【mó】型同样有效，或许能成【chéng】为一种更普适的抗癌辅【fǔ】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