癌症治療嶄新思維　清華研究破解癌細胞弱點

記者季大仁／新竹報導

論文第一作者陳粲然是國內首位取得清華大學與大阪大學雙聯博士學位的學生。

國立清華大學生命科學系教授王雯靜研究團隊最新發現，人體內常見的抗氧化物「穀胱甘肽（GSH）」，在癌細胞中具有更為複雜的作用，甚至可能成為幫助癌細胞活下來的關鍵因素。這項研究展示一條影響癌細胞生存的重要代謝路徑，並提出可誘導癌細胞自我崩解的策略，成果已刊登於國際頂尖期刊《Advanced Science》，為癌症治療帶來嶄新思維。

研究發現，穀胱甘肽不僅能幫助細胞抵抗氧化壓力，還會與一種名為「丙酮酸激酶M2（PKM2）」的關鍵代謝酵素結合，使其維持在最活躍的「四聚體」狀態。丙酮酸激酶M2就像細胞能量的開關，直接影響癌細胞是否能快速獲取能量與合成原料，以支撐其持續生長。

清華大學生科系教授王雯靜專研癌細胞代謝與藥物設計，致力推動精準癌症治療相關研究。

王雯靜以駕駛車輛比喻，當癌細胞一方面失去穀胱甘肽的保護，另一方面卻又被迫讓丙酮酸激酶M2持續高速運轉，就像同時面臨「剎車失靈」和「油門加速」的雙重打擊，最終因代謝失衡而承受過高的脂質氧化壓力，進而啟動一種稱為「鐵死亡（ferroptosis）」的自我崩解機制。在動物實驗中，這項策略已成功抑制腫瘤的生長。

研究第一作者陳粲然表示，細胞能量代謝酵素的活性受到相當複雜的調控機制影響。研究團隊透過一系列篩選和結構生物學分析，成功發現新的調控機制，並揭示抗氧化劑在癌細胞中可能具有的「雙面性」。未來若能精準操控這條代謝軸線，便有機會使癌細胞在壓力下走向自我毀滅，進而開發更有效的治療策略。

研究團隊也透過癌症大數據分析發現，另一個關鍵分子SLC7A11扮演著「癌細胞後勤補給」的角色，負責穀胱甘肽的生成與供應。當SLC7A11表現量越高，癌細胞越能製造穀胱甘肽、抵抗鐵死亡，其表現亦與癌症惡性度及較差預後高度相關。研究因此提出「GSH–PKM2–SLC7A11」代謝軸線，作為未來精準癌症治療的重要研究方向。

本研究結合了結構生物學、細胞實驗、動物腫瘤模型與癌症大數據分析等多元研究方法。其中，團隊成功解析丙酮酸激酶M2與穀胱甘肽結合的立體結構，首次揭開癌細胞關鍵蛋白「結構開關」的運作祕密。

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