科学家们发现了一种新的白血病细胞的弱点:它们对牛磺酸的依赖性。牛磺酸是一种在体内自然产生的分子,也存在于常见的食物和能量饮料中。
来自威尔莫特癌症研究所的研究表明,切断牛磺酸向白血病细胞的供应可以阻止其生长,揭示了一种潜在的新治疗路径。
牛磺酸与白血病的惊人联系
一项发表在《自然》杂志上的新研究表明,牛磺酸——一种你的身体自然产生的营养物质,也存在于肉类和鱼类等食物中——在调节某些血液癌症(包括侵袭性的白血病)中起着关键作用。
在早期研究中,罗切斯特大学威尔莫特癌症研究所的科学家们通过使用先进的基因工具阻断牛磺酸进入白血病细胞,从而成功地阻止了白血病在小鼠模型和人类癌细胞中的生长。
牛磺酸 常见于红牛、怪兽和摇滚明星等能量饮料中,以及预锻炼补充剂和一些蛋白质粉中。它也天然存在于肉类、鱼类和蛋类中。
骨髓在滋养癌症中的作用
这项由Jeevisha Bajaj博士领导的研究揭示,牛磺酸不是由癌细胞自身产生的,而是由骨髓中的健康细胞提供的。这种内骨环境是髓系癌症如白血病最初发展和扩散的地方。由于白血病细胞不能自己产生牛磺酸,它们通过编码SLC6A6基因的特殊转运蛋白从周围环境中劫持牛磺酸。
这些发现是在研究人员绘制骨髓复杂生态系统的过程中得出的,这是威尔莫特长期关注的一个领域。他们的目标是更好地了解围绕癌细胞的环境如何支持疾病,并找到破坏该环境以开发更有效治疗方法的方法。
通过切断牛磺酸供应来饿死癌症
“我们对这些研究感到非常兴奋,因为它们表明,靶向抑制髓系白血病细胞摄取牛磺酸可能是治疗这些侵袭性疾病的一种新途径,”Bajaj说,她是生物医学遗传学系助理教授,也是威尔莫特癌症微环境研究项目的成员。
研究人员还发现,当白血病细胞吸收牛磺酸时,会促进糖酵解(葡萄糖分解产生能量的过程),从而促进癌症的生长。在此之前,作者表示,尚不清楚牛磺酸可能具有促癌作用。
对多种白血病类型的影响
白血病有几种亚型,生存率各不相同。这项研究发现,牛磺酸转运蛋白表达对于多种亚型的生长至关重要,包括急性髓系白血病(AML)、慢性髓系白血病(CML)和骨髓增生异常综合征(MDS),这些都起源于骨髓中的血干细胞。未来的研究将调查促使MDS(白血病前体)转变为急性白血病的微环境信号。
牛磺酸是什么?它来自哪里?
这种非必需氨基酸不仅天然存在于骨髓中,还存在于大脑、心脏和肌肉中。肉类、鱼类和蛋类等食物中含有牛磺酸。它也是某些能量饮料和蛋白质粉的关键成分,且有报道称癌症患者曾使用牛磺酸补充剂。
这是一个仍在发展的热门研究领域,上下文非常重要,Bajaj说。例如,去年在《细胞》杂志上发表的一篇关于胃癌的研究文章显示,补充牛磺酸可能会通过增强免疫系统而使某些患者受益。
能量饮料、补充剂和癌症风险
Jane Liesveld博士是一名威尔莫特肿瘤学家,专门治疗白血病患者,也是这篇《自然》论文的合著者。她指出,科学家们还有很多需要了解白血病细胞是如何重新编程并汲取能量以茁壮成长并抵抗治疗的。
“Bajaj博士的工作表明,骨髓中局部的牛磺酸水平可能会增强白血病的生长,建议谨慎使用高剂量的牛磺酸补充剂,”Liesveld说。
“代谢重编程是癌症的一个标志,我们才刚刚开始了解代谢对白血病细胞的影响,”她补充道。“以前的关注点是遗传变化,但现在焦点正在扩大到理解白血病细胞是如何劫持各种代谢途径以维持生存的。”
展望:阻断牛磺酸摄取
总之,威尔莫特团队在其《自然》论文中写道:“由于牛磺酸是能量饮料中的常见成分,并且经常作为补充剂用于缓解化疗的副作用,我们的工作表明,在白血病患者中谨慎考虑补充牛磺酸的益处可能是有意义的。”
未来的研究应调查白血病患者的牛磺酸水平,Bajaj说。但最重要的是:“我们目前的数据表明,开发稳定有效的阻断牛磺酸进入白血病细胞的方法是有帮助的,”她说。
参考文献:“肿瘤微环境中的牛磺酸驱动糖酵解以促进白血病的发生”由Sonali Sharma, Benjamin J. Rodems, Cameron D. Baker, Christina M. Kaszuba, Edgardo I. Franco, Bradley R. Smith, Takashi Ito, Kyle Swovick, Kevin Welle, Yi Zhang, Philip Rock, Francisco A. Chaves, Sina Ghaemmaghami, Laura M. Calvi, Archan Ganguly, W. Richard Burack, Michael W. Becker, Jane L. Liesveld, Paul S. Brookes, Joshua C. Munger, Craig T. Jordan, John M. Ashton 和 Jeevisha Bajaj,2025年5月14日,《自然》。DOI: 10.1038/s41586-025-09018-7
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