科學家發現癌癥對這種常見抗氧化劑“上癮”

一種熟悉的抗氧化劑正在癌癥生物學中扮演令人驚訝的新角色。研究人員發現，腫瘤可能依賴谷胱甘肽作為隱藏的燃料來源。圖片來源：Shutterstock

癌細胞可能正在利用一種常見的抗氧化劑作為燃料，揭示了未來治療可能針對的潛在弱點。

癌細胞可能正在利用一種意想不到的能量來源：一種長期以來保護健康細胞的抗氧化劑。研究人員發現，腫瘤似乎對谷胱甘肽產生了“依賴”，這種分子廣為人知能防止細胞損傷，他們將其作為主要燃料來源。這一發現不僅挑戰了傳統對抗氧化劑的認知，也凸顯了癌癥治療可能的新靶點。

這項研究發表于3月18日《自然》雜志，來自羅切斯特大學威爾莫特癌癥研究所的科學家，由艾薩克·哈里斯博士領導。該工作由Fabio Hecht博士和Marco Zocchi博士在Harris生物醫學遺傳學系的實驗室完成。

癌細胞如何適應稀缺性

腫瘤通常生長在營養有限的環境中。即便如此，癌細胞已經發展出高效的捕捉和利用可用資源的方法。

谷胱甘肽，一種哈里斯多年來研究的強效抗氧化劑，如今已成為其中之一。研究人員發現癌細胞能夠分解這些物質并將其用作燃料。

哈里斯解釋道：“癌細胞和正常細胞可能使用不同的食物來源，我們發現癌細胞特別是如何分解這種抗氧化劑并將其用作燃料。”

這個角色出乎意料。科學家們長期以來一直關注谷胱甘肽保護細胞免受損傷的能力，而非支持腫瘤生長的物質。

“也許我們需要重新審視癌癥賴以生存的儲藏室，看看那些我們從未想過真的能被用作腫瘤食物的東西，”哈里斯說。“還有其他復雜的代謝物正在研究，因此我們有望對癌細胞如何獲取營養以及如何阻斷這種活性產生全新的興趣。這是一個非常激動人心的時代。”

什么是谷胱甘肽？

人體自然產生谷胱甘肽，也被廣泛作為膳食補充劑銷售。它常被宣傳為健康益處，但美國國家癌癥研究所對營養素和補充劑與癌癥的關聯發布了更為謹慎的指導。

哈里斯說：“理解癌癥如何劫持我們可能認為無害的某些物質非常重要，”他強調抗氧化劑在某些情況下可能是一把雙刃劍。

最新研究支持這一觀點。去年，哈里斯的同事吉維莎·巴賈杰博士證明，牛磺酸——另一種存在于食品、補充劑和能量飲料中的抗氧化劑——可以促進白血病細胞的生長。她的工作也被《自然》雜志報道。

哈里斯團隊早期的研究，與湯姆·坎貝爾博士和艾琳·坎貝爾博士合作，發現全食物植物性飲食可能減少腫瘤依賴的營養素。這項工作為當前研究奠定了基礎，該研究探討了抗氧化劑、代謝與癌癥之間的復雜聯系。

為了進一步調查，研究人員分析了捐贈給威爾莫特生物庫的乳腺腫瘤樣本。他們檢查了腫瘤內部的液體，發現谷胱甘肽含量高，表明腫瘤正在積極利用它。

在乳腺癌的臨床前模型中，阻斷腫瘤利用谷胱甘肽的能力可以減緩腫瘤的生長。

早期證據表明，這種現象可能不僅限于乳腺癌。根據初步數據，許多腫瘤類型似乎會消耗谷胱甘肽。

將基礎科學拉近臨床

哈里斯強調，這些發現并不意味著人們應避免富含抗氧化劑的食物。

“均衡飲食，含水果和蔬菜很重要。它能控制體重、減少炎癥，并支持健康的免疫系統，“哈里斯說。“但人們在服用補充劑時應該保持警惕，尤其是谷胱甘肽。服用未受FDA監管且含有高濃度谷胱甘肽的藥丸可能存在風險。”

團隊還利用先進工具尋找阻止谷胱甘肽在腫瘤中的使用方法。他們發現了一個有前景的候選藥物，這種藥物近十年前首次開發出來。

羅切斯特大學化學家湯姆·德賴弗博士和生物化學家約書亞·芒格博士目前正致力于改進該藥物，并識別使腫瘤能夠加工谷胱甘肽的特定蛋白質。未來的研究還將測試抗癌藥物與飲食策略的結合，以改善治療效果。

長期目標是開發能夠摧毀癌細胞同時保持健康細胞不受損害的治療方法。

哈里斯說：“盡管谷胱甘肽是在100年前被發現的，但我們正在發現其生物學中全新的方面。”“還有很多需要理解的地方，但我們希望能將這些發現轉化為新的療法。”

參考文獻：《細胞外谷胱甘肽分解作用為支持腫瘤提供半胱氨酸以支持腫瘤》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， 趙惠平、科林·希恩、紀堯姆·科涅、莉拉·D·芒格、德瓦尼·特里韋迪、格洛麗亞·阿散蒂瓦、薩拉·K·布里克-尼特科、杰森·J·佐勒、陳英、瓦西里斯·瓦西里烏、布拉德利·M·特納、斯特凡諾·S·梅洛、布賴恩·J·奧特曼、亞歷山大·繆爾、喬納森·L·科洛夫、約書亞·芒格、吉娜·M·德尼科拉和艾薩克·S·哈里斯，2026年3月18日，《自然》。
DOI：10.1038/s41586-026-10268-2

該研究由多個來源資助，包括威爾莫特癌癥研究所、美國癌癥研究協會和乳腺癌研究基金會、羅切斯特乳腺癌聯盟、美國癌癥協會以及國立衛生研究院。