科学家发现癌症对这种常见抗氧化剂“上瘾”

一种熟悉的抗氧化剂正在癌症生物学中扮演令人惊讶的新角色。研究人员发现，肿瘤可能依赖谷胱甘肽作为隐藏的燃料来源。图片来源：Shutterstock

癌细胞可能正在利用一种常见的抗氧化剂作为燃料，揭示了未来治疗可能针对的潜在弱点。

癌细胞可能正在利用一种意想不到的能量来源：一种长期以来保护健康细胞的抗氧化剂。研究人员发现，肿瘤似乎对谷胱甘肽产生了“依赖”，这种分子广为人知能防止细胞损伤，他们将其作为主要燃料来源。这一发现不仅挑战了传统对抗氧化剂的认知，也凸显了癌症治疗可能的新靶点。

这项研究发表于3月18日《自然》杂志，来自罗切斯特大学威尔莫特癌症研究所的科学家，由艾萨克·哈里斯博士领导。该工作由Fabio Hecht博士和Marco Zocchi博士在Harris生物医学遗传学系的实验室完成。

癌细胞如何适应稀缺性

肿瘤通常生长在营养有限的环境中。即便如此，癌细胞已经发展出高效的捕捉和利用可用资源的方法。

谷胱甘肽，一种哈里斯多年来研究的强效抗氧化剂，如今已成为其中之一。研究人员发现癌细胞能够分解这些物质并将其用作燃料。

哈里斯解释道：“癌细胞和正常细胞可能使用不同的食物来源，我们发现癌细胞特别是如何分解这种抗氧化剂并将其用作燃料。”

这个角色出乎意料。科学家们长期以来一直关注谷胱甘肽保护细胞免受损伤的能力，而非支持肿瘤生长的物质。

“也许我们需要重新审视癌症赖以生存的储藏室，看看那些我们从未想过真的能被用作肿瘤食物的东西，”哈里斯说。“还有其他复杂的代谢物正在研究，因此我们有望对癌细胞如何获取营养以及如何阻断这种活性产生全新的兴趣。这是一个非常激动人心的时代。”

什么是谷胱甘肽？

人体自然产生谷胱甘肽，也被广泛作为膳食补充剂销售。它常被宣传为健康益处，但美国国家癌症研究所对营养素和补充剂与癌症的关联发布了更为谨慎的指导。

哈里斯说：“理解癌症如何劫持我们可能认为无害的某些物质非常重要，”他强调抗氧化剂在某些情况下可能是一把双刃剑。

最新研究支持这一观点。去年，哈里斯的同事吉维莎·巴贾杰博士证明，牛磺酸——另一种存在于食品、补充剂和能量饮料中的抗氧化剂——可以促进白血病细胞的生长。她的工作也被《自然》杂志报道。

哈里斯团队早期的研究，与汤姆·坎贝尔博士和艾琳·坎贝尔博士合作，发现全食物植物性饮食可能减少肿瘤依赖的营养素。这项工作为当前研究奠定了基础，该研究探讨了抗氧化剂、代谢与癌症之间的复杂联系。

为了进一步调查，研究人员分析了捐赠给威尔莫特生物库的乳腺肿瘤样本。他们检查了肿瘤内部的液体，发现谷胱甘肽含量高，表明肿瘤正在积极利用它。

在乳腺癌的临床前模型中，阻断肿瘤利用谷胱甘肽的能力可以减缓肿瘤的生长。

早期证据表明，这种现象可能不仅限于乳腺癌。根据初步数据，许多肿瘤类型似乎会消耗谷胱甘肽。

将基础科学拉近临床

哈里斯强调，这些发现并不意味着人们应避免富含抗氧化剂的食物。

“均衡饮食，含水果和蔬菜很重要。它能控制体重、减少炎症，并支持健康的免疫系统，“哈里斯说。“但人们在服用补充剂时应该保持警惕，尤其是谷胱甘肽。服用未受FDA监管且含有高浓度谷胱甘肽的药丸可能存在风险。”

团队还利用先进工具寻找阻止谷胱甘肽在肿瘤中的使用方法。他们发现了一个有前景的候选药物，这种药物近十年前首次开发出来。

罗切斯特大学化学家汤姆·德赖弗博士和生物化学家约书亚·芒格博士目前正致力于改进该药物，并识别使肿瘤能够加工谷胱甘肽的特定蛋白质。未来的研究还将测试抗癌药物与饮食策略的结合，以改善治疗效果。

长期目标是开发能够摧毁癌细胞同时保持健康细胞不受损害的治疗方法。

哈里斯说：“尽管谷胱甘肽是在100年前被发现的，但我们正在发现其生物学中全新的方面。”“还有很多需要理解的地方，但我们希望能将这些发现转化为新的疗法。”

参考文献：《细胞外谷胱甘肽分解作用为支持肿瘤提供半胱氨酸以支持肿瘤》作者：Fabio Hecht、Marco Zocchi、Emily T. Tuttle、Nathan P. Ward、Fatemeh Alimohammadi、Amal Afzal Khan、Veronica C. Gomes、Bradley Smith、Jennifer J. Twardowski、Bradley N. Mills、Kevin A. Welle、Sina Ghaemmaghami、Zhuoran Zhou、Yuhan Gan、Yun Pyo Kang、Juliana Cazarin、Zamira G. Soares、Mete Emir Ozgurses， 赵惠平、科林·希恩、纪尧姆·科涅、莉拉·D·芒格、德瓦尼·特里韦迪、格洛丽亚·阿散蒂瓦、萨拉·K·布里克-尼特科、杰森·J·佐勒、陈英、瓦西里斯·瓦西里乌、布拉德利·M·特纳、斯特凡诺·S·梅洛、布赖恩·J·奥特曼、亚历山大·缪尔、乔纳森·L·科洛夫、约书亚·芒格、吉娜·M·德尼科拉和艾萨克·S·哈里斯，2026年3月18日，《自然》。
DOI：10.1038/s41586-026-10268-2

该研究由多个来源资助，包括威尔莫特癌症研究所、美国癌症研究协会和乳腺癌研究基金会、罗切斯特乳腺癌联盟、美国癌症协会以及国立卫生研究院。