天津大學(xué)：揭開癌細(xì)胞“能量站”秘密 新型抗癌藥研發(fā)取得突破

中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 焦德芳 記者 陳欣然）在人體這個(gè)龐大的生命王國(guó)里，有一群“搗蛋鬼”——惡性腫瘤細(xì)胞，它們不僅會(huì)搶奪正常細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)，還會(huì)制造有害環(huán)境破壞人體健康。近日，天津大學(xué)葉升教授團(tuán)隊(duì)成功破解了癌細(xì)胞的一個(gè)重要生存密碼，為研發(fā)新型抗癌藥物打開了一扇新的大門。

惡性腫瘤細(xì)胞有個(gè)特殊的生存本領(lǐng)：當(dāng)遇到缺氧環(huán)境時(shí)，它們會(huì)像發(fā)酵面團(tuán)一樣快速產(chǎn)生乳酸。更狡猾的是，它們還能通過一種叫MCT1的“運(yùn)輸工”把乳酸運(yùn)送到周圍環(huán)境中，既給自己清理了“垃圾”，又制造出有毒環(huán)境阻擋免疫細(xì)胞的攻擊。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們意識(shí)到，如果能破壞MCT1的運(yùn)輸能力，就能有效打擊癌細(xì)胞。

天津大學(xué)葉升教授團(tuán)隊(duì)從2020年開始，就像“偵探”一樣層層揭開MCT蛋白家族的秘密。他們用超級(jí)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，這類運(yùn)輸?shù)鞍坠ぷ鲿r(shí)需要兩個(gè)搭檔手拉手合作。2022年，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了幫助MCT1在細(xì)胞表面“安家”的關(guān)鍵助手蛋白。但要徹底搞清這些“運(yùn)輸工”如何運(yùn)送乳酸，就需要捕捉到它們不斷變化的每一個(gè)細(xì)微動(dòng)作。經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)，研究團(tuán)隊(duì)終于在今年3月揭開了謎底。他們發(fā)現(xiàn)MCT1運(yùn)輸乳酸需要完成一套精密的“質(zhì)子泵”動(dòng)作：首先通過特定的氨基酸捕捉質(zhì)子，像擰開瓶蓋一樣打開運(yùn)輸通道；接著乳酸分子像坐滑梯一樣進(jìn)入指定位置；最后通過電荷變化將乳酸彈射出去。這個(gè)過程需要多個(gè)關(guān)鍵位點(diǎn)的精密配合，就像一場(chǎng)編排完美的分子舞蹈?；谶@些發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們從傳統(tǒng)中藥材中篩選出一種名為“水飛薊素”的天然化合物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試顯示，這種物質(zhì)能像鑰匙卡住鎖眼一樣精準(zhǔn)阻斷MCT1的工作，有效抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。目前該成果已發(fā)表在《中國(guó)藥理學(xué)報(bào)》，并獲得國(guó)家自然科學(xué)基金，科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等支持。

“這項(xiàng)研究不僅讓我們更深入了解癌細(xì)胞的生命活動(dòng)，也為開發(fā)副作用更小的靶向抗癌藥物提供了新思路。”葉升介紹，未來團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)優(yōu)化藥物設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取早日為癌癥患者帶來更安全有效的治療選擇。