腫瘤就像一頭豬,吞噬著營養物質,從而為它們失控的生長提供能量。幾十年來,研究人員一直試圖開發出新藥物,切斷它們的“糧食”供應。11月8日發表的一項研究表明,一種失敗的抗癌藥物的升級版不僅能夠阻止腫瘤細胞攝取一種必需的營養物質,而且還能刺激免疫細胞攻擊腫瘤細胞的生長。
腫瘤細胞吃東西是為了獲取對生存和復制至關重要的分子,但它們的暴飲暴食也會把周圍環境變成一條酸性、缺氧的“壕溝”,從而阻礙免疫細胞消滅這些腫瘤細胞。
名為谷氨酰胺的氨基酸是許多腫瘤大量需要的一種營養物質,它為制造分子,如脫氧核糖核酸(DNA)、蛋白質和脂質提供了基礎。
“谷氨酰胺對細胞新陳代謝非常重要。”專家說。
從20世紀50年代開始,研究人員就試圖改變腫瘤對谷氨酰胺的依賴,并開發了阻斷其代謝的藥物。例如,一種名為DON的細菌衍生化合物通過抑制幾種幫助腫瘤細胞攝取谷氨酰胺的酶從而殺死腫瘤。然而,在臨床試驗中,這種藥物引發了包括惡心和嘔吐在內的嚴重副作用,因此從未獲得批準。
如今,研究人員已經研制了一個新版本的DON,可能更容易被胃吸收。這種藥物攜帶了兩個化學基團,從而使其保持惰性直至到達腫瘤附近。在那里,通常在腫瘤周圍游蕩的酶會移除這些分子的“手銬”,進而釋放藥物到腫瘤細胞中。專家說,利用這種方法,“絕大多數的活性藥物都能夠到達我們想要去的地方”。
為了測試他們的新化合物,研究人員將4種類型的腫瘤細胞注射到小鼠體內,從而誘發了腫瘤。然后研究人員給一些嚙齒動物注射了下一代DON。科學家在最新出版的《科學》雜志上報告說,這種藥物對所有4種腫瘤都有效。
例如,在未經治療的小鼠體內,結腸癌腫瘤在大約3周后增長了5倍以上。但接受了DON治療的嚙齒動物,則腫瘤縮小,并幾乎消失。研究人員發現,這種藥物不僅能抑制谷氨酰胺的代謝,還擾亂了細胞生物化學的其他方面,比如它們利用葡萄糖的能力。
靶向腫瘤細胞代謝藥物的一個問題是,它們也會毒害正常細胞,包括與腫瘤作斗爭的免疫細胞。但是研究人員發現,他們的DON可以加速T細胞摧毀腫瘤細胞的進程。
科學家發現,被DON奪取了谷氨酰胺的T細胞可以用一種替代來源轉換合成DNA和其他關鍵分子所需的原材料,而腫瘤細胞卻不能這樣做。研究人員說,有了DON的新版本,“我們破壞了腫瘤增殖和逃避免疫系統的能力。”
腫瘤專家說:“這種化合物不能抑制T細胞,這真是一個奇跡”,它可能使這種藥物成為一種癌癥治療方法。但他警告說,在小鼠實驗中表現出色的藥物通常都不會在人體中發揮作用,但“如果這種化合物能被轉化用于人類,它將有一個光明的未來”。
而這一光明的未來有可能在明年開始——研究人員說,屆時將開始進行藥物的人體安全測試。


