大多數癌症治療都會攻擊快速分裂的細胞。但它們也經常損害健康細胞。這種損害可能會導致嚴重的副作用。研究人員正在努力設計能夠更精確地攻擊癌細胞的治療方法。不傷害正常組織
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。他們發現半胱氨酸呈鏡子狀。這是一種含有硫的氨基酸，它可以顯著減緩某些腫瘤的生長。同時健康細胞基本上不受影響。這種化合物主要被特定的癌細胞吸收。這會破壞重要的生物功能。包括小鼠的細胞呼吸和 DNA 產生。這種作用顯著減緩了嚴重乳房腫瘤的進展。該研究發表於 自然新陳代謝。
了解鏡子中的胺基酸
胺基酸是作為蛋白質構建塊的小分子。它們像串珠一樣連接在一起，產生生物所需的蛋白質。有 20 種氨基酸用於製造存在於所有生命形式中的蛋白質。
這些分子有兩種形式，稱為 L（左旋）和 D（右旋）。這兩種形式互為鏡像。這類似於人的左手和右手的差別。儘管它們具有相同的化學成分。但三維結構不同。人類生物學幾乎完全依賴L型來製造蛋白質。而D格式則很少使用。
D-半胱氨酸減緩癌細胞的生長。
UNIGE 理學院分子與細胞生物學系榮譽教授 Jean-Claude Martinou 領導的研究人員研究了各種氨基酸如何影響癌細胞生長。他們的實驗揭示了半胱氨酸的D版本（D-Cys），它有一個硫原子。在實驗室實驗中可以顯著抑制某些癌細胞的生長。然而，健康細胞不受影響。
「癌細胞和健康細胞之間的差異很容易解釋：D-Cys 透過僅存在於某些癌細胞表面的特殊轉運蛋白引入細胞中，」Martinou 教授實驗室的博士生、本研究的第一作者 Joséphine Zangari 解釋道。我們觀察到，如果我們在健康細胞表面表達這種轉運蛋白，這些細胞就會在 D-Cys 存在的情況下停止擴散。 」
分子如何破壞癌細胞的新陳代謝？
研究人員與馬爾堡大學的 Roland Lill 教授及其團隊合作，發現了 D-Cys 如何傷害癌細胞。
「它會阻斷一種名為 NFS1 的關鍵酶，這種酶存在於粒線體中，而粒線體是細胞的『發電站』。這種酶在鐵和硫簇的產生中發揮關鍵作用。它們是許多過程所必需的小結構，例如細胞呼吸、DNA 和 RNA 的產生以及維持遺傳完整性，」Roland Lill 解釋道。
當 NFS1 被阻斷時，許多重要的細胞功能就會崩潰。癌細胞呼吸減少。 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
測試該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。腫瘤生長明顯減慢。並且動物沒有表現出任何重大副作用。
「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某些癌細胞，」Jean-Claude Martinou 說。 “然而，我們還需要確定是否可以在不造成傷害的情況下向人類提供有效劑量的 D-Cys。”
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，這些癌症產生高水平的轉運蛋白，負責將分子帶入細胞。這種策略可能有助於預防轉移，這是癌症進展的關鍵一步。
