美國科學家發現，高血糖環境會讓癌細胞穿上一層更厚的「糖盾」，如同為其披上隱形斗篷，從而有效躲避免疫系統的攻擊。這項發表於《科學進展》（Science Advances）期刊的研究，不僅揭示了高血糖與癌症惡化之間的直接聯繫，更找到了一個名為HSF1的關鍵蛋白，有望成為剝除癌細胞偽裝的新藥物靶點。
本文核心內容：
· 關鍵機構：桑福德・伯納姆・普雷比斯醫學發現研究所（Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute）
· 關鍵發現：高血糖（Hyperglycemia）會加厚癌細胞表面的糖萼（glycocalyx），幫助其逃避免疫攻擊。
· 關鍵蛋白：熱休克因子1（Heat shock factor 1, HSF1）
· 發表期刊：《科學進展》（Science Advances）
許多癌細胞如同善於偽裝的間諜，其表面覆蓋著一層厚厚的糖衍生分子，這層被稱為糖萼（glycocalyx）的「糖盾」能迷惑免疫系統，使其無法識別並發動攻擊。
高血糖如何加厚癌細胞「糖盾」？
桑福德・伯納姆・普雷比斯醫學發現研究所（Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute）的首席研究員薩普（Kevin Tharp）博士意識到，原發性腫瘤通常比周圍組織更硬，這種物理壓力會改變細胞的代謝功能。
為此，薩普的團隊設計了一項實驗，模擬癌細胞在不同環境下的反應。他們將細胞分別培養在模仿腫瘤硬度的「堅硬」環境和模仿正常組織的「柔軟」環境中。同時，他們使用兩種培養基：一種是傳統實驗室培養基，另一種則更能反映人體內的營養成分。最後，他們在這些條件下分別測試了正常血糖與高血糖水平的影響。
研究發現，只有在模擬人體營養成分的培養基中，過量的葡萄糖（即高血糖）才會導致癌細胞的「糖盾」顯著增厚。薩普表示：「這揭示了腫瘤細胞代謝的獨特生物學特性。」
關鍵蛋白HSF1：從壓力到免疫逃逸的橋樑
為了找出其中的機制，團隊進一步分析在高血糖條件下，哪些蛋白質的數量會增加。實驗結果指向了一個名為「熱休克因子1」（Heat shock factor 1, HSF1）的蛋白質。HSF1以其在保護細胞免受高溫等壓力脅迫中的作用而聞名，此前也已被證實與乳腺癌的進展和轉移有關。
研究團隊證實，HSF1的存在與否直接影響了細胞「糖盾」的構成。在高血糖和模擬腫瘤微環境的條件下，HSF1的存在顯著增強了癌細胞逃避免疫系統的能力。這意味著，開發針對HSF1的藥物，或許能夠削薄癌細胞的「糖盾」，使其重新暴露在免疫系統的監視之下。
薩普解釋說：「我們的發現表明，線粒體功能的改變導致了細胞表面糖衍生分子的合成，使免疫系統難以識別和殺死癌細胞。這為藥物開發創造了巨大的機會。」他認為，這將是攻擊轉移性疾病和提高免疫療法反應的有效策略。
隨著代謝綜合症和二型糖尿病發病率的上升，高血糖正成為癌症患者日益嚴峻的風險因素。薩普總結道：「我們找到了一個合理的機制，解釋了高血糖如何直接導致免疫逃逸。這也可能提供了一種方法，來消除由代謝綜合症和現代飲食引起的高血糖為腫瘤帶來的生存優勢。」
來源：Medical Xpress
封面來源：血糖水平的三維示意圖。Adobe Stock