多吃這種氨基酸能抗癌？Nature子刊：癌細胞吃太多半胱氨酸竟會自毀，反過來抑制腫瘤生長

題圖 | Unsplash

撰文 | 宋文法

半胱氨酸，是癌細胞的必需氨基酸，它不僅是蛋白質合成的基礎原料，還參與抗氧化劑、代謝物的生成，對維持腫瘤細胞的氧化還原平衡、增殖至關重要。

癌癥的代謝狀態受基因型、組織來源、微環境等多因素影響。其中，轉錄因子NRF2是調控細胞氧化應激與代謝的關鍵轉錄因子，其持續激活在肺癌、食管癌、膽管癌中高發，與腫瘤發生、進展、耐藥密切相關，是臨床治療的一大難題。

既往的研究表明，NRF2激活的癌細胞會大量攝取半胱氨酸，然而，尚不清楚過量攝取的半胱氨酸去了哪里，以及是否影響腫瘤代謝。

2026年4月7日，美國華盛頓大學弗雷德·哈欽森癌癥中心研究團隊在"Nature Metabolism"期刊上發表了一篇題為" Excess cysteine drives conjugate formation and impairs proliferation of NRF2-activated cancer cells "的研究論文。

研究顯示，在NRF2持續激活的腫瘤中，「貪吃」半胱氨酸是其致命弱點，過量攝入半胱氨酸會形成多種糖-半胱氨酸結合物，這反過來會抑制癌細胞增殖，為肺癌、食管癌、膽管癌等提供了全新治療思路。

這項研究顛覆了半胱氨酸僅是癌細胞的必需營養物質，提出過量抗癌新策略，無需剝奪腫瘤營養，反而提高半胱氨酸濃度，實現精準殺傷NRF2激活型癌細胞。

圖源：論文截圖

在這項研究中，研究團隊開發了非靶向同位素示蹤方法（RMA-tracing），系統繪制了癌細胞半胱氨酸代謝圖譜，揭示了半胱氨酸對NRF2激活型腫瘤的影響，并在細胞、小鼠模型和人類腫瘤樣本中進行了驗證。

通過RMA-tracing技術，研究人員在NRF2激活型腫瘤中發現29種半胱氨酸衍生代謝物，其中10種為全新發現的糖-半胱氨酸結合物，由半胱氨酸和葡萄糖代謝產物非酶促反應生成。

在人類腫瘤樣本和小鼠模型中，這些新型結合物均被證實存在，且在NRF2激活型腫瘤中顯著富集。

機制分析顯示，NRF2激活是驅動因素，NRF2通過上調轉運蛋白SLC7A11表達，促進癌細胞過量攝取半胱氨酸，觸發應激反應，大量生成糖-半胱氨酸結合物，并直接抑制癌細胞增殖。

進一步實驗證實，在NRF2激活的癌細胞中，高濃度半胱氨酸處理會顯著抑制增殖，而抑制SLC7A11編碼的轉運體xCT活性，可恢復癌細胞增殖。

此外，通過消耗半胱氨酸（增強谷胱甘肽合成），或用丙酮酸處理（與半胱氨酸結合以降低之），均可恢復細胞增殖，這證明了NRF2激活的癌細胞過量攝取半胱氨酸是其致命弱點。

過量半胱氨酸抑制癌細胞增殖（圖源：論文截圖）

研究人員表示，與其試圖「餓死」癌細胞，不如利用其已有的致命弱點，使其營養過剩以「撐死」癌細胞，由于NRF2激活在多種治療耐藥腫瘤中極為常見，且目前缺乏靶向療法，這一發現有望讓通過膳食或藥物調控半胱氨酸水平治療這類腫瘤成為可能。

綜上，這項研究揭示了NRF2激活型腫瘤的獨特代謝狀態，過量攝入半胱氨酸不僅是其致命弱點，還可能被用于治療腫瘤，通過提高腫瘤微環境中的半胱氨酸水平，實現精準殺傷。

參考文獻：

https://doi.org/10.1038/s42255-026-01499-8

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