癌细胞为何“嗜糖如命”？这一百年来悬而未解的谜团，近期由台湾清华大学生物科技研究所副教授林恺悌与生物资讯研究所副教授郑惠春合作揭开。研究团队发现，癌细胞会释放硫化氢气体，借此改变细胞内关键蛋白质的结构，从而大量吸收糖分，加速肿瘤扩张。相关成果已刊登于国际期刊《自然通讯》（Nature Communications）。
清华大学说明，早在百年前，德国科学家瓦尔堡就观察到癌细胞有别于正常细胞的呼吸模式——即使氧气充足，癌细胞依然偏好通过分解葡萄糖来进行代谢，并将糖解作用的产物用于合成快速增殖所需的DNA、RNA和蛋白质。但究竟癌细胞为何如此依赖糖分，一直缺乏完整解释。
Advertisement
林恺悌指出，在缺氧的肿瘤环境中，癌细胞会分泌硫化氢，对四聚体蛋白质丙酮酸激酶（PKM2）发出化学讯号，使其解离成双聚体或单聚体，改变酶的活性，促使癌细胞吸收更多葡萄糖，强化糖解作用并迅速增生。
郑惠春进一步形容，这一过程就像物流系统的“条码”——硫化氢会在丙酮酸激酶的特定位点做化学标记，改变其结构与功能。只要“条码”不同，癌细胞的糖代谢路径就会随之改变。
研究团队利用基因编辑技术，成功阻止硫化氢在丙酮酸激酶上的关键位点做记号，使其维持原本的四聚体结构，引导癌细胞恢复有氧呼吸，切断“靠吃糖”获取养分的途径，进而抑制肿瘤生长。
林恺悌补充，在小鼠乳癌模型中应用该策略，确实显著抑制了肿瘤发展。若能进一步研发成药物，有望为癌症治疗开辟新方向。
