很多科學證據(jù)顯示,經常食用高碳水化合物、含糖飲料與癌癥風險升高之間存在密切關聯(lián)。一個重要的原因是,癌細胞“愛吃糖”。快速生長的癌細胞需要大量能量供給,在人體里不斷爭奪營養(yǎng),而葡萄糖就是癌細胞喜歡攝取的一種營養(yǎng)物質。先前已有不少研究指出,葡萄糖代謝與腫瘤負荷之間存在顯著的正相關關系,調節(jié)葡萄糖代謝可調控癌細胞的生長。
盡管如此,我們似乎還是小看了葡萄糖的致癌活性!最近,《細胞》子刊Cell Metabolism新發(fā)表的一篇研究論文發(fā)現(xiàn),葡萄糖本身可以作為一種獨立于其代謝的信號分子,直接調節(jié)腫瘤蛋白的活性,促進腫瘤發(fā)生,并使腫瘤對免疫療法產生耐藥性。

在這項研究中,杜克大學的科學家發(fā)現(xiàn),有一種名為NSUN2的甲基轉移酶,扮演著葡萄糖傳感器的角色。葡萄糖分子能夠與NSUN2直接結合,引起NSUN2的寡聚并激活其酶活性。而NSUN2作為RNA甲基轉移酶,通過催化其他mRNA分子的甲基化使其穩(wěn)定,極大地影響了基因的表達。其中,核酸外切酶TREX2就是NSUN2被激活后的關鍵“受益者”。
TREX2的穩(wěn)定表達讓癌細胞內游離在細胞質中的DNA片段大大降低。細胞內原本有一條cGAS/STING信號通路通過監(jiān)測雙鏈DNA的存在來檢查細胞是否癌變,但現(xiàn)在,由于葡萄糖/NSUN2/TREX2的一系列“神操作”,cGAS/STING通路未能有效啟動,最終誘導腫瘤發(fā)生,甚至讓抗PD-L1抑制劑等免疫療法也對腫瘤無可奈何。

▲研究示意圖(圖片來源:參考資料[1])
PD-L1(程序性死亡配體)是不少癌細胞會大量表達的一種表面蛋白,可以幫助癌細胞躲避免疫系統(tǒng)的攻擊。近年來,通過靶向癌細胞表面的PD-L1或是靶向T細胞表面的PD-1開發(fā)免疫檢查點阻斷(ICB)療法,已經極大地改變了癌癥治療的格局。但在臨床治療時,相當大比例的患者對這類療法沒有響應,或者說出現(xiàn)耐藥性。用腫瘤科學家的話說,這種對免疫療法類應答較弱的腫瘤屬于“冷”腫瘤。
而根據(jù)此次的發(fā)現(xiàn),研究人員提出,葡萄糖/NSUN2/TREX2軸是驅動冷腫瘤形成的關鍵機制。而要重新激活人體自身免疫系統(tǒng)的力量,讓冷腫瘤“熱”起來,靶向葡萄糖/NSUN2/TREX2這條軸提供了富有前景的新策略。
實驗中,研究人員也初步驗證了這一思路的可行性。在原本對PD-L1療法缺乏相應的前列腺模型小鼠中,他們通過敲除相應的基因(如編碼NSUN2的基因或是TREX2的基因),發(fā)現(xiàn)可以激活cGAS/STING通路,促進細胞凋亡和T細胞浸潤,減少腫瘤發(fā)生,克服這些冷腫瘤對抗PD-L1免疫治療的耐藥性。