我們知道，癌細胞是一種快速分裂的細胞，這個過程需要大量的能量。與此相一致，還發(fā)現(xiàn)癌細胞比健康細胞傾向于消耗更多的糖。兩者結(jié)合起來，人們自然會認為這些過量的糖分被癌細胞“吃掉”了。如果減少糖的供給，難道就不能餓死癌細胞嗎？

該研究的首席研究員(來源：杜克-新加坡國立大學醫(yī)學院)

這種觀點聽起來很有道理，但在實踐中，研究人員卻屢屢碰壁：對于某些癌細胞來說，糖的減少不會有什么明顯的效果，想長多久就長多久；對于其他癌細胞來說，減少糖分只會延緩而不是阻止它們的生長。至于糖對癌細胞的實際作用，我們在認知上還有很大的不足。

在《Science》的子課題《Science Signaling》中，來自新加坡和奧地利的跨國團隊首次揭示了一條全新的信號通路，讓我們對“餓死”癌細胞這個話題有了更深入的了解。也期待能找到一種全新的抗癌思路。

此前，這些研究人員發(fā)現(xiàn)，即使是非常少量的糖也足以讓癌細胞存活，這可以說是非常令人驚訝的。據(jù)計算，這些糖對應(yīng)的能量不足以支持癌細胞的生長。換句話說，除了提供能量，糖對癌細胞的生長肯定還有另一個作用。

為了驗證這一觀點，研究人員設(shè)計了兩個實驗。首先，他們根本沒有在培養(yǎng)基中加入葡萄糖來觀察癌細胞的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，在完全沒有葡萄糖的情況下，一些細胞系的癌細胞出現(xiàn)了明顯的死亡。

缺糖會讓一些癌細胞的死亡率飆升(圖片來源：《Science Signaling》)

其次，研究人員直奔問題的關(guān)鍵：——糖是否只為癌細胞提供能量。如果是，那么當我們在沒有糖的情況下進一步抑制細胞中ATP的產(chǎn)生時，我們應(yīng)該會看到癌細胞死得更快、更多。

然而事實卻出乎所有人的意料。加入糖酵解抑制劑葡萄糖類似物2-DG后，這些癌細胞居然活得更健康了！在沒有葡萄糖的情況下，它們的死亡率急劇下降，存活率接近正常水平。

葡萄糖抑制劑2-DG居然能讓癌細胞起死回生(來源：《Science Signaling》)

這個結(jié)果立刻告訴研究人員兩件事。首先，葡萄糖不僅僅是為癌細胞提供能量那么簡單；其次，葡萄糖和葡萄糖類似物可以幫助癌細胞存活，這使人們懷疑它們的結(jié)構(gòu)是否對癌細胞的存活有任何未知的影響。

然而，這背后的機制是什么？為了回答這個問題，研究人員回去重新分析了那些死亡的癌細胞。以前我們簡單假設(shè)沒有葡萄糖的癌細胞是“餓死”的。然而，對這些細胞的進一步分析發(fā)現(xiàn)，缺糖環(huán)境可以改變壞死性凋亡過程中的關(guān)鍵酶RIPK1的磷酸化，細胞死亡可能與RIPK1的變化有關(guān)。

在分析了RIPK1的上游途徑后，研究人員意識到葡萄糖缺乏的環(huán)境會使PP2Ac去甲基化，而這個去甲基化步驟是由CAMK1和PPME1控制的。再往后退，是因為葡萄糖及其類似物能引起細胞去極化。

葡萄糖抑制劑2-DG居然能讓癌細胞起死回生(來源：《Science Signaling》)

這一系列意想不到的發(fā)現(xiàn)，是首次發(fā)現(xiàn)葡萄糖可以作為一種信號分子來阻止細胞死亡，這與它在糖酵解中的作用無關(guān)。也許這就是為什么僅僅減少葡萄糖的量并不能“餓死”癌細胞。只要有微量的葡萄糖，癌細胞就會受到保護。要想“餓死”癌細胞，就得讓它們“絕食”。

這項研究給我們帶來了開發(fā)新藥的新思路。也許在未來的某一天，會有一種抑制葡萄糖信號通路的分子問世，從而真正“餓死”癌細胞。從這一天起，我們的期待不再遙遠。

參考資料：

[1]依賴Ca2的磷酸酶PP2Ac去甲基化促進葡萄糖剝奪誘導(dǎo)的細胞死亡，而不依賴于抑制糖酵解

[2]讓癌細胞缺乏糖分——有用嗎？