科學家揭示了為什麼一種流行的抗衰老化合物可能會導致癌症增加

同時，研究人員反覆觀察到多種類型的癌症中存在高水平的多胺，它們與腫瘤的侵襲性生長有關。這種矛盾造成了科學上的謎團。看似可以延長壽命的相同分子怎麼可能與癌症有關呢？

癌症代謝中的分子難題

儘管多胺與癌症之間的關係已為人所知多年，但其在腫瘤發展中的作用背後的詳細機制仍不清楚。眾所周知，癌細胞會改變其新陳代謝，嚴重依賴有氧糖解作用來快速產生能量。然而，多胺如何影響這種代謝轉變尚不完全清楚。

更複雜的是，eIF5A1 在正常健康細胞中具有完善的功能。一種密切相關的蛋白質 eIF5A2 具有 84% 的氨基酸序列，但與癌症的發生有關。為什麼兩個幾乎相同的蛋白質表現如此不同？這是一個懸而未決的重大問題。

大規模蛋白質體分析揭示了不同的途徑

為了對此進行研究，日本東京理科大學藥學院副教授 Kiyohei Higashi 領導的團隊利用先進的分子和蛋白質體學方法進行了深入研究。他們的研究結果發表在該雜誌第 8 期第 301 卷上 生物化學雜誌。結果表明，多胺如何透過與健康老化相關的生物途徑不同的生物途徑刺激癌細胞生長。

研究人員利用人類癌細胞系來研究多胺如何影響蛋白質的產生和代謝。他們首先使用藥物降低多胺水平，然後透過添加亞精胺來恢復多胺水平。這種方法使他們能夠直接測量多胺對癌細胞的影響。他們利用高解析度蛋白質體學技術分析了 6,700 多種蛋白質的變化。

他們的結果表明，多胺主要促進糖酵解，即快速將葡萄糖轉化為能量的過程，而不是促進與健康老化密切相關的粒線體呼吸。研究團隊還發現，多胺會增加 eIF5A2 和五種核醣體蛋白的水平，包括 RPS 27A、RPL36AL 和 RPL22L1，所有這些都與癌症風險有關。

正常細胞和癌細胞中的 eIF5A1 與 eIF5A2

eIF5A1 和 eIF5A2 的並列比較提供了重要的見解。 「透過 eIF5A 產生的多胺的生物活性在正常組織和癌組織之間是不同的，」Higashi 博士解釋道。 「在正常組織中，被多胺激活的 eIF5A1 通過自噬激活線粒體，而在癌組織中，多胺增強合成的 eIF5A2 在翻譯水平控制基因表達，以促進癌細胞增殖。”

換句話說，多胺根據其影響的蛋白質產生非常不同的效果。在健康細胞中，它支持細胞維護和能量產生。在癌細胞中，它有助於推動癌細胞快速生長。

多胺如何增加 eIF5A2？

進一步的實驗揭示了多胺如何提高 eIF5A2 水平。在典型條件下，eIF5A2 蛋白的產生受到一種名為 miR-6514-5p 的小調控 RNA 的限制。研究人員發現，多胺會禁用這種自然制動，使 eIF5A2 能夠大量產生。他們還表明，與 eIF5A1 相比，eIF5A2 控制著一組不同的蛋白質，這強化了這兩種相似蛋白質執行不同功能的觀點。

對癌症治療和補充劑安全性的影響

這些發現對癌症治療和多胺補充劑的使用具有重要意義。結果凸顯了生物學背景的重要性。在健康組織中，多胺可能透過 eIF5A1 提供抗衰老功效。在癌症或有惡性化風險的組織中，相同的分子可以透過 eIF5A2 刺激腫瘤生長。這種雙重行為有助於解釋為什麼多胺在醫學研究中如此難以解釋。

該研究還確定了一個有前途的新治療標靶。 Higashi 博士說：「我們的研究結果揭示了受多胺和 miR-6514-5p 調節的 eIF5A2 在癌細胞增殖中的重要作用，這表明 eIF5A2 與核醣體之間的相互作用（調節癌症進展）是癌症治療的選擇性癌症，理論上理論上，專門針對 eIF5A2 可以減緩幹擾

總體而言，這項研究代表了理解多胺複雜且有時相互矛盾的作用的重大進展。未來，科學家或許能夠設計出一些策略，既能保持其對健康老化的正面影響，又能降低其支持癌症發展的能力。

這項研究得到了日本學術振興會、濱口生物化學促進基金會的科學研究補助金 (C)（編號 18K06652）以及日本金澤大學癌症研究所的外部合作研究補助金的部分支持。