德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员对一些癌细胞如何“葡萄糖化”的新发现，可为含有高水平载体家族7成员11(SLC7A11)的氨基酸转运蛋白(称为溶质)的癌症的治疗策略开辟了新途径。该研究由实验放射肿瘤学系的Boyi Gan博士领导，研究了癌症和代谢重编程，并于3月30日在线发表在《自然细胞生物学》上。
Gan说：“代谢重编程通常使癌细胞高度依赖特定营养素来生存。限制这样的营养物的供给，或者通过药理学手段阻断它们的摄取和代谢可能选择性地杀死‘嗜’癌症细胞，而不影响正常细胞，我们在肿瘤细胞的营养依赖性的理解可以用于在癌症疗法靶向代谢漏洞提供有用的见解。”
Gan指出了天冬酰胺酶治疗急性淋巴细胞白血病的实例。与正常细胞不同，天冬酰胺酶缺乏产生氨基酸天冬酰胺的能力，必须依靠细胞外来源获得天冬酰胺才能生存。这种治疗方法会中断天冬酰胺的供应，并确保癌细胞无法获得这种重要的氨基酸，从而导致癌细胞死亡。
癌细胞依靠另一种称为胱氨酸的氨基酸来确保强大的抗氧化防御能力。大多数癌细胞通过SLC7A11转运蛋白获得胱氨酸。胱氨酸一旦进入细胞，就会被转化为一种相关的氨基酸，称为半胱氨酸，然后被用于建立谷胱甘肽，谷胱甘肽是人体中最常见的抗氧化剂，从而使癌细胞得以存活。
Gan说：“ SLC7A11在癌症中经常过度表达，并且在维持谷胱甘肽水平以减少癌细胞死亡方面具有公认的作用。但在这项研究中，我们发现积极将半胱氨酸导入细胞对癌细胞而言是一个危险的事情。半胱氨酸是可溶性最低的氨基酸之一，并且在细胞内积累过多的胱氨酸是有毒的。因此，癌细胞被迫迅速转化半胱氨酸。因此，具有高水平SLC7A11和高胱氨酸需求的癌细胞变得依赖葡萄糖来生存。”
这些发现揭示了与癌细胞中高SLC7A11表达相关的代谢脆弱性，研究团队表明，称为葡萄糖转运蛋白(GLUT)抑制剂的疗法会切断葡萄糖的供应，导致细胞内半胱氨酸的毒性积聚。这选择性地杀死了SLC7A11高癌细胞并抑制了SLC7A11高肿瘤生长。因此，这项研究建议使用GLUT抑制剂来治疗高表达这种关键氨基酸转运蛋白的肿瘤。
