Nat Metab：D-半胱氨酸选择性地破坏某些肿瘤的生长

日内瓦大学与马尔堡大学的研究人员发现，半胱氨酸的"镜像"形式——D-半胱氨酸（D-Cys）能选择性靶向特定癌细胞。

大多数抗癌疗法在杀伤癌细胞的同时也会损伤健康细胞，导致有时甚至很严重的副作用。为了限制这些不良影响，科学家们正致力于开发能够特异性靶向癌细胞的疗法。

由日内瓦大学和马尔堡大学领导的一个国际团队发现，含硫氨基酸半胱氨酸的"镜像"形式能强烈减缓某些肿瘤的生长，同时不伤害健康细胞。这种氨基酸被优先摄入某些癌细胞后，会阻断细胞呼吸和DNA合成等生命过程。在小鼠实验中，该机制显著减缓了侵袭性乳腺癌的生长，为开发一种简单、靶向且创新的疗法铺平了道路。这项研究结果发表在《自然·代谢》杂志上。

氨基酸是用于构建蛋白质的小分子碱基，就像串在项链上的珠子。所有生物体的蛋白质由20种氨基酸构成。它们以两种形式存在：L型（左旋）和D型（右旋）。这两种形式是像我们的左手和右手一样的、不能重叠的镜像结构。它们具有相同的化学组成，但空间几何结构不同。我们的身体几乎只使用L型，尤其是用来制造蛋白质。而D型则很少被使用。

由日内瓦大学理学院分子与细胞生物学系荣誉教授Jean-Claude Martinou领导的团队研究了不同氨基酸在癌细胞生长中的作用。他们发现，含有硫原子的D-型半胱氨酸在实验室中能显著降低某些癌细胞的增殖，而对健康细胞没有影响。

"癌细胞和健康细胞之间的这种差异很容易解释：D-Cys通过一个特定的转运蛋白被摄入细胞，而这个转运蛋白仅存在于某些癌细胞的表面，"该研究的第一作者、Martinou教授实验室的博士生Joséphine Zangari解释说。"事实上，我们观察到，如果我们在健康细胞表面表达这种转运蛋白，这些细胞在D-Cys存在下也会停止增殖。"

通过与马尔堡大学Roland Lill教授团队的合作，科学家们揭示了D-Cys如何发挥其毒性作用。"它阻断了一种位于线粒体——细胞的'动力源'——中的必需酶NFS1。该酶在产生铁硫簇方面起着关键作用，这些微小的结构对于许多过程至关重要，例如细胞呼吸、DNA和RNA的生成以及维持遗传完整性，"Roland Lill解释道。因此，通过抑制NFS1，D-Cys阻断了癌细胞中一系列生命过程：呼吸减弱、DNA受损、细胞周期停滞。

小鼠体内肿瘤生长减缓

为了评估这种方法的治疗潜力，研究人员给患有高度侵袭性、难以治疗的乳腺肿瘤的小鼠施用了D-Cys。结果令人鼓舞：肿瘤生长显著减缓，且动物未出现重大副作用。"这是一个非常积极的信号——我们现在知道可以利用这种特异性来靶向某些癌细胞，"Martinou说。"然而，我们仍需要确定在人类身上，D-Cys是否可以在不造成伤害的情况下以有效剂量施用。"

如果这一点得到证实，D-半胱氨酸可能为过度表达相关转运蛋白的癌症提供一种简单、创新且选择性的疗法。它也可能在预防转移（疾病进展的关键步骤）中发挥作用。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Joséphine Zangari et al, d-cysteine impairs tumour growth by inhibiting cysteine desulfurase NFS1, Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-025-01339-1.