來自加利福尼亞和日本的一個研究團隊發現，一種必需氨基酸在血液幹細胞的生成中起著至關重要的作用——科學家們表示，這一發現可能為治療血癌患者提供一種替代化療和放療的潛在方法。
人們透過食用蛋白質獲得的氨基酸纈氨酸，似乎是血液幹細胞形成的關鍵。根據週四發表在《科學》雜誌上的這項新研究，剝奪小鼠這種蛋白質構建塊兩到四周後，它們完全停止了製造新的血細胞。
研究人員表示，在實驗室測試中，研究表明人類血液幹細胞也似乎依賴於纈氨酸。如果這被證實是真的，那麼在骨髓移植前剝奪患者的氨基酸，可能會使他們免於化療或放療的必要性，這兩種方法都會破壞血液幹細胞，為新的移植幹細胞騰出空間。但透過這些手術，每 20 名移植患者中就有 1 人死亡，有時是由於與毒性治療相關的併發症造成的。
支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
此外，新論文的資深作者中內啟光表示，剝奪某些白血病患者的纈氨酸甚至可能殺死導致他們患癌症的細胞。“如果可以使用這樣一種簡單且相對危害較小的療法來治療白血病，那將是太好了，”東京大學和斯坦福大學的幹細胞研究員中內啟光說。“這就是我目前所希望的。”中內補充說，他對發現如此基本的生物過程感到驚訝。“我自己都不敢相信，”他說。
加州大學聖克魯茲分校的血液幹細胞研究員卡米拉·福斯伯格沒有參與這項研究，她說她對結果印象深刻，並對仍然有如此根本性的發現感到興奮。“令人非常興奮的是，我們認為的基本事物仍然給我們帶來驚喜，”她說，並補充說，弄清楚為什麼這些血液幹細胞（也稱為造血細胞）對纈氨酸如此敏感至關重要。其他細胞型別可能對體內活躍的其他 19 種氨基酸具有特殊的敏感性，其中 9 種是必需的，必須透過食物獲得，因此福斯伯格認為現在也必須對這些氨基酸進行研究。聖路易斯華盛頓大學醫學院的幹細胞生物學家林恆力說，纈氨酸在血液中發揮的重要作用不應如此令人驚訝。眾所周知，一些食用低蛋白素食的人會患上貧血，這是一種以紅細胞水平低為特徵的疾病。
林恆力沒有參與這項新研究，但他表示，他在自己的實驗室中也做出了類似的、未發表的發現，這讓他對中內啟光的結果充滿信心。他還認為，纈氨酸剝奪在人體中的效果可能與在小鼠中一樣好，儘管要確定人們可以忍受剝奪這種氨基酸多長時間還需要大量的研究。他說，如果纈氨酸剝奪對骨髓移植患者有效，那麼它可能會為一些通常不被認為是化療或放療候選人的人（例如孕婦）開放手術。然而，林恆力懷疑，單獨使用纈氨酸剝奪對直接治療癌症不會有效，儘管它可能與其他療法結合使用效果良好。
在新研究中，中內啟光和他的同事表示，他們能夠在剝奪纈氨酸的小鼠身上成功移植骨髓，而無需放療或化療，但一些小鼠因缺乏營養而死亡，纈氨酸也參與新陳代謝和組織修復。中內啟光說，透過給人們餵食特殊配方的靜脈注射飲食來剝奪他們的纈氨酸應該相對容易，儘管他承認，如果剝奪需要持續數週或數月，那可能會很困難。
研究人員還發現，當在沒有纈氨酸的情況下培養人類血液幹細胞時，它們無法增殖。中內啟光說，該團隊在研究完成後才意識到，這項研究建立在已故諾貝爾獎獲得者阿瑟·科恩伯格 70 年前在《科學》雜誌上發表的研究基礎上。當中內啟光在斯坦福大學做博士後時，他認識這位生物化學家，並表示他對能夠更新和擴充套件科恩伯格的發現感到自豪。
現在中內啟光說，他希望這項工作將導致新的癌症治療方法。“在其他幹細胞以及癌幹細胞中，可能存在其他類似的氨基酸依賴性，”他說。“這些是我非常感興趣的事情。”