破解癌細胞弱點!清大研發「代謝雙重打擊」腫瘤自我毀滅
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生活中心/程正邦報導

清華大學生科系教授王雯靜(右)與博士後研究員陳粲然提出「GSH–PKM2–SLC7A11」代謝軸線,為誘導癌細胞自我崩解提供新的治療策略。(圖/清華大學提供)
清華大學生科系教授王雯靜(右)與博士後研究員陳粲然提出「GSH–PKM2–SLC7A11」代謝軸線,為誘導癌細胞自我崩解提供新的治療策略。(圖/清華大學提供)

長久以來,抗氧化劑被大眾視為守護健康的盾牌,但對於狡猾的癌細胞而言,這面盾牌竟是它們賴以生存的「護身符」。國立清華大學生命科學系王雯靜教授領導的研究團隊,近日發表了一項顛覆傳統認知的研究成果,成功解析癌細胞如何利用人體內常見的抗氧化物「穀胱甘肽(GSH)」來維持代謝平衡。團隊研發出一套「雙重打擊」策略,能精準切斷癌細胞的後勤並破壞其能量開關,誘發癌細胞產生「鐵死亡(Ferroptosis)」進而崩解。這項突破性的研究已正式刊登於國際權威期刊《Advanced Science》,為精準醫療開拓了全新路徑。

煞車失靈與油門加速:揭開「GSH-PKM2」的代謝陰謀

這項研究的核心在於一種名為「丙酮酸激酶M2(PKM2)」的代謝酵素。王雯靜教授解釋,PKM2就像是細胞的能量開關,而穀胱甘肽(GSH)會與之結合,使其維持在最高效率的「四聚體」狀態,支撐癌細胞快速生長所需的大量能量。

研究團隊以生動的「駕駛車輛」作為比喻:當科學家精準操控代謝路徑,撤走穀胱甘肽的保護時,癌細胞一方面失去了抗氧化的「煞車」防禦,另一方面卻又被迫讓 PKM2 像「油門」般持續高速運轉。在這種極端的代謝失衡下,癌細胞會因承受過高的脂質氧化壓力,最終觸發「鐵死亡」機制,在實驗動物體內成功抑制了腫瘤擴張。

清華大學生科系教授王雯靜(前)與博士後研究員陳粲然提出「GSH–PKM2–SLC7A11」代謝軸線,為誘導癌細胞自我崩解提供新的治療策略。(圖/清華大學提供)
清華大學生科系教授王雯靜(前)與博士後研究員陳粲然提出「GSH–PKM2–SLC7A11」代謝軸線,為誘導癌細胞自我崩解提供新的治療策略。(圖/清華大學提供)

大數據揭密後勤補給:SLC7A11 分子成癌症惡化關鍵

研究的第一作者、清大與大阪大學雙聯博士陳粲然指出,透過癌症大數據分析,團隊鎖定了另一名「共犯」——分子 SLC7A11。這個分子扮演著癌細胞的後勤部長,專門負責製造並供應穀胱甘肽。數據顯示,SLC7A11 的表現量越高,癌細胞的耐受力就越強,病患的預後也越差。

團隊藉此提出了「GSH–PKM2–SLC7A11」這一關鍵代謝軸線。透過同步輻射研究中心的技術支援,研究小組首次解析出 PKM2 與穀胱甘肽結合的立體結構,這如同掌握了癌細胞關鍵蛋白的「結構開關」鑰匙,讓未來開發標靶藥物時能有更精確的導航。

台灣之光!跨國合作閃耀國際學術舞台

這項耗時多年的研究是典型的跨國、跨領域合作結晶。團隊結合了結構生物學、細胞實驗及動物模型,與中研院、陽明交通大學、長庚大學以及日本大阪大學等多方專家協力完成。這項成果不僅讓陳粲然榮獲第19屆亞洲結晶學會議(AsCA 2025)的「Rising Star Award」,更在同步輻射研究中心用戶年會獲頒「台灣之光獎」。

作為台灣首位取得清大與大阪大學雙聯博士的學生,陳粲然表示,跨國的研究環境啟發了他在代謝路徑上的靈活思考。王雯靜教授則強調,這項研究揭示了抗氧化劑在癌症中的「雙面性」,未來若能精準阻斷這條代謝軸線,將有望開發出更具殺傷力且低副作用的新型抗癌療法,讓「誘發癌細胞自殺」不再只是科學幻想。

 

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