近日，美國哥倫比亞大學(Columbia University)研究人員在動物試驗中發現，神經膠質母細胞瘤(Glioblastoma, GBM)腫瘤細胞對於鐵凋亡(ferroptosis)特別敏感，因此可以透過去除飲食中的半胱胺酸(cysteine)與甲硫氨酸(methionine)兩種胺基酸，來誘發膠質母細胞腫瘤死亡，並增加老鼠的存活率。該研究發表於《Nature Communications》上。

鐵凋亡，又稱為鐵依賴型細胞死亡，是一種程式化細胞凋亡，是由於細胞內的脂質活性氧類(reactive oxygen species)無法被正常移除所導致細胞死亡的現象。除非必要，鐵凋亡不會突然啟動，研究人員在近十年才開始研究鐵凋亡，目前已經被視為一個新的癌症治療策略。

穀胱甘肽(GSH)是一種細胞抗氧化劑，在半胱氨酸濃度充足條件下，可以透過活化穀胱甘肽過氧化物酶4(GPX4)來抑制脂質過氧化發生，而抑制鐵凋亡。

而當缺乏半胱氨酸和甲硫氨酸時，GPX4活性降低，無法將體內超氧自由基(ROS)清除，最終誘導啟動鐵凋亡。而人們通常是透過飲食攝取這些胺基酸。

因此，研究人員訂製了缺少半胱氨酸和甲硫氨酸的飲食進行動物試驗，結果發現，與正常飲食相比，缺少半胱氨酸和甲硫氨酸的飲食更容易讓膠質母細胞瘤細胞死於鐵凋亡。

他們還發現，半胱氨酸和甲硫氨酸的飲食可以讓化療藥物更容易引發細胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)，這代表只要使用非常低的藥物劑量，就能夠達到比以前更有效的效果。最後還發現，攝取半胱氨酸和甲硫氨酸的飲食的老鼠存活率比正常飲食更高。

研究人員表示，癌症患者對於能量需求與其他疾病的患者不同，有了這項發現後，我們需要找到一種方法在保持癌症患者能獲取所需能量下，同時去除飲食中的半胱氨酸和甲硫氨酸。

這類型的飲食已在其他試驗中證實，對肉瘤、肺癌和胰腺癌非常有效，研究人員接下來將與北卡羅萊納大學萊恩伯格(UNC Lineberger)綜合癌症中心合作進行膠質母細胞瘤患者的人體臨床試驗，讓膠質母細胞瘤患者在進行手術移除大腦中的腫瘤前，進行去除半胱氨酸和甲硫氨酸的飲食，以了解該飲食如何影響身體正常細胞和腫瘤細胞。

研究人員還與UNC Eshelman藥學院藥物工程和分子藥劑學教授兼神經外科副教授Shawn Hingtgen合作進行Project Brainslice計畫，可以利用培養腦組織切片的腫瘤組織來進行快速的功能測試，以研究大腦的細胞內外環境對治療的反應。

參考來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2023/04/230407094232.htm
論文：https://doi.org/10.1038/s41467-023-36630-w

(編譯/李林璦)