「鏡像」分子可以餓死癌細胞而不傷害健康細胞

由日內瓦大學 (UNIGE) 和馬爾堡大學領導的國際研究小組已經確定了一項潛在的新策略。他們發現半胱氨酸（一種含硫氨基酸）的鏡像版本可以顯著減緩某些腫瘤的生長，同時使健康細胞基本上不受影響。該化合物主要被某些癌細胞吸收，破壞重要的生物功能，包括細胞呼吸和 DNA 生成。在小鼠中，這種效應顯著減緩了侵襲性乳腺腫瘤的發展。該研究發表於 新陳代謝正常。

了解鏡像胺基酸

胺基酸是作為蛋白質組成部分的小分子。它們像串珠一樣相互連接，形成生物所需的蛋白質。有 20 種氨基酸可用於構建所有生命形式中存在的蛋白質。

這些分子有兩種版本，稱為 L（左轉）和 D（右轉）。這兩種形狀是完全相同的圖像，就像人的左手和右手的區別一樣。儘管它們含有相同的化學成分，但它們的三維結構不同。人類生物學幾乎完全依賴 L 型來建構蛋白質，而 D 型則很少使用。

D-半胱氨酸減緩癌細胞的生長

由 UNIGE 理學院分子和細胞生物學系榮譽教授 Jean-Claude Martineau 領導的研究人員發現了不同氨基酸如何影響癌細胞的生長。他們的實驗表明，含有硫原子的D型半胱氨酸（D-Cys）在實驗室實驗中可以強烈抑制某些癌細胞的生長。但健康細胞並未受到影響。

「癌細胞和健康細胞之間的這種差異很容易解釋：D-Cys 透過僅存在於某些癌細胞表面的特定轉運蛋白導入細胞中，」Martino 教授實驗室的博士生、該研究的第一作者 Josephine Zangari 解釋道。 「事實上，我們觀察到，如果我們在健康細胞表面表達這種轉運蛋白，這些細胞在 D-Cys 存在的情況下就會停止增殖。”

該分子如何破壞癌細胞代謝

研究人員與馬爾堡大學的 Roland Lille 教授及其團隊合作，發現了 D-Cys 如何傷害癌細胞。

Roland Lille 解釋說：「它抑制一種名為 NFS1 的必需酶，這種酶存在於線粒體（細胞的『發電廠』）中。這種酶在鐵硫簇的產生中發揮關鍵作用，鐵硫簇是許多過程不可或缺的小結構，例如細胞呼吸、DNA 和 RNA 的產生以及遺傳完整性的維持。」

當 NFS1 被阻斷時，許多重要的細胞功能就會受到破壞。癌細胞呼吸減弱，DNA 損傷增加，細胞週期停止。這些作用共同阻止細胞繼續生長和分裂。

減緩小鼠腫瘤生長

為了測試這種方法是否適用於生物體，科學家們對患有通常難以治療的侵襲性乳腺腫瘤的小鼠進行了治療。結果是有希望的。腫瘤生長顯著減慢，動物沒有表現出重大副作用。

「這是一個非常積極的信號——我們現在知道可以利用這種特異性來靶向特定的癌細胞，」讓-克洛德·馬蒂諾說。 “然而，我們仍然需要確定 D-Cys 是否可以以有效劑量對人類施用而不造成傷害。”

如果進一步的研究證實其在人類中的安全性和有效性，D-半胱氨酸可能成為一種相對簡單且選擇性的癌症治療方法，這些癌症會產生高水平的轉運蛋白，負責將分子帶入細胞。這種策略也可能有助於預防轉移，這是癌症發展的關鍵階段。