美国南部范德比大学医学中心(Vanderbilt University Medical Center)的科学家近日发现一种新型的小分子药物,能够抑制癌细胞吸收「麸酰胺酸」,使癌细包受处饥饿状态而停止生长,此研究为癌症治疗药物开启新的方向,并且已刊登在医学研究期刊《自然医学》(Nature Medicine)。
麸酰胺酸为癌细胞能量来源 若不足则无法顺利成长
麸酰胺酸(glutamine)又称左旋麸酰胺酸,是合成DNA、蛋白质所需的原料,不但能提供能量,它也与细胞内的讯息传递及清除细胞内的活性氧类(Reactive oxygen species,ROS)有关。癌细胞不断的细胞分裂是造成人类癌症恶化的主因之一,而此行为是需要大量的蛋白质及DNA,因此许多癌细胞是非常需要麸酰胺酸的能量供给,若麸酰胺酸补充不足,则癌细胞就无法顺利成长。
麸酰胺酸运输蛋白(ACST2)为癌细胞生长的关键
细胞外的麸酰胺酸需要倚靠特殊「运输蛋白」的运输才能顺利进入细胞内来运用,因此许多癌细胞都会大量表现一种名为 ACST2 的「麸酰胺酸运输蛋白」以增加利用麸酰胺酸在体内的的作用率。已有研究证实,肺癌、乳癌及大肠癌细胞表现愈高量的 ACST2,病人的病情愈严重、存活期愈短。研究也已发现,若减低 ACST2 基因的表现量,则癌细胞的生长会明显受阻,病人的存活率也就愈高。
本研究的主导教授Charles Manning指出,癌细胞的新陈代谢与正常细胞差别很大,因此科学家利用癌细胞的这个特性,运用化学方法可以准确分辨何为健康细胞,何为癌细胞,而得以研发抗癌新药物与新的癌症诊断技术。
范德比大学研究团队本次的突破在于,他们开发出一款能极有效抑制 ACST2 活性的药物(V-9302),在细胞培养实验及动物实验,该药物都能显著地抑制癌细胞及肿瘤生长,并增加癌细胞内 ROS 造成的伤害,导致癌细胞走向死亡。实验结果让研究团队深信,锁定「麸酰胺酸运输蛋白」攻击将是发展新一代癌症标靶药物非常有潜力的方向。
新型「正电子放射断层摄影」能筛检出适合新药物治疗之癌症病患
但如同一般抗癌药物,抑制ACST2的药物并非对每一种癌症皆有效,而是只对 ACST2 运送能力较强的癌细胞有效,因此专家们仍需要筛选出适合此药物的病患,才能真正发挥此药物的功效及经济效益。幸运的是,新型「正电子放射断层摄影」(简称正子造影,Positron Emission Tomography)技术具筛检出高度仰赖麸酰胺酸之肿瘤的潜力,有机会帮助挑选出适合以 V-9302 治疗的癌症病患。
参考文献:
Cancer by Glutamine Transporter Blockade
Cancer Metaboli *** : Dietary and Pharmacologic Interventions