NTHU 研究揭示癌细胞脆弱性：双重策略诱导铁死亡

(SeaPRwire) –   台湾新竹，2026年1月5日 — 抗氧化剂长期以来被视为保护细胞、维持健康的关键角色，但由台湾国立清华大学（NTHU）生命科学系王雯静教授领导的研究团队发现，人体内常见的抗氧化剂谷胱甘肽（GSH）在癌细胞中扮演着更为复杂的角色，甚至可能是支持其生存的关键因素。该研究确定了一条调控癌细胞存活的关键代谢通路，并提出了一种触发其自我毁灭的策略。这项发现发表在顶尖国际期刊Advanced Science上，为癌症治疗提供了新的视角。

研究人员发现，GSH不仅帮助细胞抵抗氧化应激，还会与一种名为丙酮酸激酶M2（PKM2）的关键代谢酶结合，使其维持在活性最高的四聚体形式。PKM2就像细胞能量的开关，直接决定了癌细胞能否快速产生能量和生物合成前体，以支持其持续生长。

王教授用一个驾驶的比喻解释道，当癌细胞失去GSH的保护作用，同时又被强迫让PKM2高速运转时，就如同同时面临刹车失灵和加速暴冲。这种双重代谢压力导致严重的失衡、过度的脂质过氧化，并激活一种称为铁死亡的自我毁灭机制。在动物实验中，这种双靶向策略成功抑制了肿瘤生长。

该研究的第一作者、博士后研究员陈粲然指出，参与细胞能量代谢的酶活性受到高度复杂的调控机制影响。通过结合系统筛选和结构生物学分析，团队揭示了一个先前未知的调控机制，并展现了抗氧化剂在癌细胞中潜在的”双重性”。未来，精确操控这一代谢轴，可以在压力下驱使癌细胞走向自我毁灭，从而开发出更有效的治疗策略。

通过大规模的癌症数据分析，研究人员还发现了另一个关键分子SLC7A11，它通过控制GSH的合成和供应，充当癌细胞的”物流枢纽”。更高的SLC7A11表达使癌细胞能够产生更多的GSH并抵抗铁死亡，这与恶性程度增加和较差的临床预后密切相关。基于这些发现，该研究提出”GSH–PKM2–SLC7A11″代谢轴是未来精准癌症治疗的一个有前景的方向。

该研究整合了多种研究方法，包括结构生物学、细胞实验、动物肿瘤模型和大规模癌症数据分析。值得注意的是，团队成功解析了PKM2与GSH结合的三维结构，首次揭示了关键癌细胞蛋白中一个”结构开关”的运作奥秘。

该研究荣获了第19届亚洲晶体学协会会议（AsCA 2025）的”新星奖”，以及国家同步辐射研究中心第31届用户会议暨研讨会的”台湾之光奖”。陈粲然也是台湾首位获得NTHU与Osaka University双博士学位的学生，这凸显了NTHU长期致力于并成功培养具有国际协作能力的跨学科研究人才。

“双学位项目提供了一个难得的机会，让我能够深入参与不同实验室的日常研究，并接触到结构生物学和细胞成像等领域多样化的技术，”陈粲然说。他补充道，这样的训练激发了他研究中更灵活、更多维度的思考。

这项研究是广泛跨学科、跨机构和国际合作的结果。该团队长期与中央研究院院士、台北医学大学讲座教授龔行健；国立阳明交通大学副校长杨慕华与副教授林峻宇；长庚大学教授郑美玲；以及Osaka University的Yasushi Hiraoka教授和Tokuko Haraguchi教授合作。合作者们也共同参与了由台湾国家科学及技术委员会支持、中央研究院院士洪明奇领导的T-Star台湾尖端癌症研究中心计划，共同致力于推进精准癌症治疗。

国立清华大学生命科学系王雯静教授（右）与博士后研究员陈粲然展示他们的最新发现，他们成功解析了丙酮酸激酶M2（PKM2）与谷胱甘肽（GSH）结合的三维结构，揭示了癌细胞的一个关键弱点。（照片：国立清华大学，NTHU）

联系方式：
Yi-Yeh Chen
National Tsing Hua University, NTHU
(886)3-5162006
yiyeh@mx.nthu.edu.tw