“饿死”癌细胞再添新招！《自然》：这类分子对癌细胞生长很关键

在对抗癌症的疗法研究中，一类名为“饥饿疗法”的策略逐渐受到了科学界的关注。正如其名，该策略旨在通过切断癌细胞的特定营养供应，让它们缺乏生长所需的能量而活活饿死。一些研究者最先考虑的是减少葡萄糖，但实验显示即使缺乏葡萄糖，癌细胞也能找到替代能量。

2025年，一项发表于《自然》杂志的研究发现牛磺酸可以作为癌细胞后备能源，促进血癌细胞生长；此外，氨基酸也是癌细胞格外喜爱的能量来源，比如半胱氨酸在肿瘤生长中具有关键作用，成为了热门的研究靶点之一。

基于这一发现，研究人员曾设计了多种分子阻断半胱氨酸的摄入通道，希望能阻止癌症的生长。但观察结果显示，这种干预并无法“饿死”癌细胞。本周，《自然》杂志的另一项研究揭示了其中的原因：癌细胞可以通过获取微环境中的谷胱甘肽来补充半胱氨酸。

自然状态下，谷胱甘肽能清除自由基，保护细胞免受氧化损伤，维持细胞内的稳定环境。正因为如此，癌细胞也需要大量谷胱甘肽来抵御氧化应激，从而促进肿瘤生长。不过，研究者也察觉到，谷胱甘肽本身就是一个由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。如果把它拆解开，不就正好得到了癌细胞需要的半胱氨酸吗？

为了验证这个想法，研究人员首先构建了一批特殊的癌症小鼠模型，它们体内的癌细胞失去了生产谷胱甘肽的能力。按照设想，这些肿瘤的生长过程应该会受到显著抑制。然而，这些具有缺陷的癌细胞仍然可以快速分裂，增殖速度与未干预的癌细胞无异。

这个现象暗示着，癌细胞根本不需要自己费力去合成谷胱甘肽。通过分析肿瘤周围的间质液，他们发现肿瘤微环境中的谷胱甘肽浓度异常高，远远超过血液中的水平。也就是说，肿瘤已经偷偷从外部环境转移了大量的谷胱甘肽到自身周围，随时作为能源备用。

▲癌细胞能够分解微环境中的谷胱甘肽，补充半胱氨酸（图片来源：参考资料[1]）

细胞分析显示，癌细胞表面有一种γ-谷氨酰转移酶，它能分解细胞外的谷胱甘肽，释放出游离的半胱氨酸供癌细胞摄取。借助同位素标记，他们发现癌细胞外的谷胱甘肽分子最终出现在了细胞内合成的蛋白质中，这也证明癌细胞通过使用谷胱甘肽支持了自身的生命活动。

在了解这一机制后，研究者找到了一种专门阻断γ-谷氨酰转移酶的抑制剂。当给肿瘤小鼠注射该抑制剂后，小鼠血液中的谷胱甘肽水平显著升高，而肿瘤内部的半胱氨酸水平则急剧下降。失去了这个重要能量补充来源，肿瘤的生长速度被明显抑制。

图片来源：123RF

这项研究不仅发现了癌细胞一种新的能量来源，也让我们重新认识了谷胱甘肽的作用。谷胱甘肽不只是一个被动的抗氧化剂，它还是癌细胞潜在的氨基酸供体，在营养匮乏时可以支援细胞的生长需求。

研究者认为，基于该发现，未来可能迎来更有效的“双管齐下”癌症疗法：一方面抑制γ-谷氨酰转移酶的活性，阻止癌细胞分解细胞外的谷胱甘肽；另一方面，联合使用抑制半胱氨酸摄入的药物。这种组合方式或许能更彻底地切断癌细胞的半胱氨酸供应链，真正实现“饿死”肿瘤的目标。

参考资料：

[1] Hecht, F., Zocchi, M., Tuttle, E.T. et al. Catabolism of extracellular glutathione supplies cysteine to support tumours. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10268-2

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