背靠背兩篇Cell揭示肺癌轉移新機制

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瑞典和美國的研究人員在兩項獨立研究中報告說，肺癌細胞通過激活一種名為BACH1的蛋白質增加糖的攝取和使用，利用內源性或飲食中的抗氧化劑在體內擴散。這些發表在著名科學雜誌《Cell》上的研究為新的肺癌治療策略鋪平了道路。

眾所周知，癌細胞由於其特殊的代謝作用，會受到由自由基引起的氧化應激的影響。癌細胞的特徵是高攝取和高利用葡萄糖，這是控制癌細胞分裂和轉移能力的眾多因素之一。通過對小鼠和人體組織的研究，兩個獨立的研究小組現在已經揭示了當癌細胞轉移到身體其他部位時，這些環境是如何相互作用的。

當癌細胞減少氧化應激時，這個過程就開始了。氧化應激可以通過兩種方式之一發生：癌細胞可以從飲食中獲得抗氧化劑，如維生素A、C或E，或者合成它們自己的抗氧化劑。在大約三分之一的肺癌病例中，腫瘤細胞具有與NRF2和KEAP1基因相關的特殊突變，這些突變使它們能夠開始產生自己的抗氧化劑。

當氧化應激消退時，新發現的基本過程就發生了：BACH1蛋白穩定下來，並在癌細胞中積累。這種蛋白質在癌細胞中按下幾個啟動按鈕，從而刺激癌細胞的轉移機制，包括一個命令癌細胞將葡萄糖代謝為細胞燃料和乳酸，並從血液中儲存葡萄糖的機制。葡萄糖的使用速率越高，癌細胞擴散的能力就越強。

"然而，沒有證據表明血液中的葡萄糖含量與此有關；相反，腫瘤細胞利用葡萄糖的能力對加速轉移至關重要。"領導了這項研究的瑞典卡羅林斯卡學院生物科學與營養學系教授Martin Bergo說道。

肺癌是全球癌症相關死亡的主要原因。肺癌最致命的方面是轉移。"我們現在有關於肺癌轉移的重要新信息，這使我們有可能開發新的治療方法，比如基於抑制BACH1的方法，"Bergo教授說。"在目前的研究中，我們發現抗氧化劑引起的侵襲性轉移可以通過阻止BACH1的產生或使用抑製糖分解的藥物來阻止。我們的美國同事證明，抑制另一種與BACH1相關的酶血紅素加氧酶也可以抑制轉移過程。"

Bergo教授和他的瑞典同事先前已經證明，抗氧化劑，如膳食補充劑中的維生素E，可以加速腫瘤的生長。當2014年首次有研究表明這一點時，他們引起了媒體的廣泛關注，並引發了激烈的爭論，因為人們普遍認為抗氧化劑補充劑對治療癌症有好處。研究人員現在所做的是解釋抗氧化劑是如何加速疾病的進程的。

"這是我們取得的最令人興奮的發現之一，"哥德堡大學(University of Gothenburg)臨床科學系助理教授、共同通訊作者Volkan Sayin表示。"我們的研究結果也為所謂的Warburg效應如何被激活提供了一個新的解釋。Warburg效應描述了癌細胞在正常有氧條件下如何吸收糖並將其轉化為能量和乳酸。由於這是癌症最著名的特徵之一，我們的研究結果為腫瘤學之謎提供了一個至關重要的新發現。"

瑞典的研究是在卡羅林斯卡學院和哥德堡大學進行的，而美國的研究是在紐約大學進行的。這項研究和預覽評論發表在《Cell》雜誌上。

參考資料：

Martin O. Bergo et al. BACH1 Stabilization by Antioxidants Stimulates Lung Cancer Metastasis.Cell， DOI：10.1016/j.cell.2019.06.005

Michele Pagano et al. Nrf2 Activation Promotes Lung Cancer Metastasis by Inhibiting the Degradation of Bach1， Cell， online 27 June 2019， DOI：10.1016/j.cell.2019.06.003

M. Celeste Simon et al. BACH1 Orchestrates Lung Cancer Metastasis. Cell， online 27 June 2019， DOI：10.1016/j.cell.2019.06.020

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