癌细胞对这种氨基酸上瘾,阻断它的摄取,饿死癌细胞

发布时间:2024-09-02

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癌细胞对某些氨基酸的依赖性,为“饿死”癌细胞提供了新的治疗思路。近日,美国桑福德-伯纳姆-普利贝斯医学发现研究所的研究人员在Molecular Cancer Therapeutics期刊上发表了一项突破性研究,他们发现一种名为IMD-0354的小分子候选药物能够通过靶向谷氨酰胺转运蛋白SLC1A5,有效抑制癌细胞摄入谷氨酰胺,从而减缓癌细胞生长。

谷氨酰胺是许多癌细胞的重要能量来源。研究显示,许多癌症中SLC1A5表达增加,这种表达增加与较差的生存率相关。因此,阻断谷氨酰胺的摄取成为治疗癌症的一种有希望的策略。研究团队从7000种小分子化合物中筛选出IMD-0354,细胞实验证实它是一种有效的谷氨酰胺吸收抑制剂,能够持续降低细胞内谷氨酰胺水平。体外细胞实验和小鼠模型实验均表明,IMD-0354能够显著抑制黑色素瘤生长。

除了谷氨酰胺,缬氨酸也是癌细胞特别依赖的氨基酸之一。《自然》杂志近期发表的一项研究发现,缬氨酸在T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)的发展中起着关键作用。与正常T细胞相比,已经癌变的T细胞中与缬氨酸消耗相关的基因更加活跃。研究将部分来自人类患者的T-ALL细胞移植到小鼠体内,发现低缬氨酸饮食可以显著抑制肿瘤生长。如果重新给小鼠的饮食中添加缬氨酸,则会重新激活肿瘤的生长。

这些发现为开发针对癌细胞氨基酸依赖性的药物提供了新的思路。中国科学院的研究人员也在这一领域取得了进展。他们开发了一种新的化学动力学治疗(CDT)纳米粒子ZIF(Fe)&CB NPs,能够将Fe2+和谷氨酰胺酶抑制剂CB-839同步递送至肿瘤部位。Fe2+介导的芬顿反应产生羟基自由基,导致胞内产生氧化应激效应;CB-839抑制肿瘤细胞的谷氨酰胺分解代谢,减少了细胞内的抗氧化剂合成,增强了CDT的细胞杀伤作用。

然而,氨基酸消耗疗法也面临着一些挑战。长期维持低氨基酸的饮食方式并不现实,因为氨基酸对组织修复、血糖调节等有重要作用,长期缺乏可能导致肌肉萎缩,甚至脑损伤。此外,不够有效的氨基酸耗竭可能仅仅将肿瘤细胞维持在细胞静止状态,一旦终止治疗,肿瘤细胞可能会卷土重来。

尽管如此,氨基酸消耗疗法仍显示出巨大的潜力。相较于其他疗法,它对正常细胞的伤害更小,安全性更高。未来,氨基酸消耗疗法与靶向药物联用可能是一种潜在的抗癌策略。随着研究的深入,我们有望开发出更安全、更有效的治疗方法,为癌症患者带来新的希望。