癌細胞愛吃糖 清大團隊解密

癌細胞為何愛吃糖?百年來始終缺乏完整解釋,清大生技所副教授林愷悌、生資所副教授鄭惠春聯手找到治療癌症關鍵。研究發現,癌細胞會釋放硫化氫氣體,改變細胞內重要蛋白質的結構,讓癌細胞大量吃進糖分,加速腫瘤生長,成果也登上國際期刊《自然通訊》。

清大指出,德國科學家瓦爾堡百年前發現癌細胞特有的呼吸方式,正常細胞會利用氧氣進行有氧呼吸,但癌細胞即使在有充足的氧氣的環境下,仍傾向以分解糖分為主要的新陳代謝方式,並從糖解作用中合成腫瘤快速生長所需的DNA、RNA及蛋白質。

但為何癌細胞愛吃糖,始終缺乏完整解釋。林愷悌指出,在缺氧的腫瘤環境中,癌細胞會分泌出硫化氫,對四聚體蛋白質丙酮酸激酶(PKM2)發出訊號,讓它分解成分子較小的雙聚體或單聚體,改變其活性,促使癌細胞攝取更多的葡萄糖來進行糖解作用、合成DNA,並迅速增生。

鄭惠春補充,就像物流系統需要條碼才能將貨物送往目的地,硫化氫也會在蛋白質丙酮酸激酶的特定位置上標記,改變它的結構和活性,只要改變物流條碼,就能改變癌細胞的糖代謝路徑。

研究團隊進一步透過基因編輯技術,成功阻止硫化氫在丙酮酸激酶的特定位置做記號,讓丙酮酸激酶維持原來較大分子的四聚體結構,就能引導癌細胞恢復有氧呼吸,不准再靠吃糖來吸收養分,腫瘤就無法長大。

林愷悌表示,團隊也用新發現的方法,在小鼠體內實驗,乳癌腫瘤生長果然受到抑制,如果進一步發展為藥物,也能應用於癌症的治療。