Credit：James Heilman，MD/Wikipedia

美国纽约大学朗格尼健康中心的Perlmutter癌症中心的一项研究发现，阻断一种关键蛋白质的活动能够促使氧气破坏肺癌和乳腺癌细胞中的铁依赖性蛋白，从而延缓其生长，使它们更容易被杀死。研究结果于11月22日在线发表在《Nature》上。

人类细胞中有48种蛋白依赖铁和硫的复合物才能运转。这些铁硫簇遇到氧气就会分解，所以生活在富氧环境中的正常细胞必须持续地替换它们，比如肺部，而肺癌细胞需要更频繁地替换这种铁硫簇才能保持异常的生长速度。

目前的研究表明，肺腺癌细胞在氧气中生存的方式是生成更多的NFS1蛋白质，这种蛋白质能够从半胱氨酸中获取硫并形成铁硫簇。研究人员还发现，扩散到肺部的乳腺癌细胞遇到富氧环境时会增加NFS1的生成，而仍然存在于乳腺中的癌细胞则不会。

纽约大学医学院病理学系的助理教授Richard Possemato博士说：“我们的数据支持了这种观点，NFS1为癌细胞提供了针对氧气的保护作用，我们希望找到方法解除这种作用。”

在一个遗传研究中，研究团队利用短发夹RN关闭了2752个与细胞代谢（包括铁和硫的生化过程）相关的基因。他们发现，很多在富氧环境中对生存是必要的基因在低氧环境中并不重要。

图像来源：论文

令人惊讶的是，NFS1对于细胞在肺部中的富氧环境中生存是必不可少的，但是对于在低氧环境中的皮下细胞则没有那么重要。研究人员分别将有或没有NFS1的癌细胞注入到小鼠皮下，这是一个低氧环境，这两种癌细胞的生长是相同的。但是没有NFS1的癌细胞无法在肺部形成肿瘤。对人类数据库的分析表明，NFS1在肺腺癌细胞中的水平比在正常肺部组织中更高，这与小鼠研究所取得的发现一致。

两种阻止肺癌生成的新方法

NFS1以两种方式帮助肺癌细胞存活。如果NFS1的活跃程度不足以应付氧气对铁硫簇的破坏，癌细胞就会因缺少重要蛋白而停止增殖。

铁硫簇的数据可以指示铁含量，当其过少时，细胞会认为它缺铁了，就会从铁硫簇分子中释放更多的铁。在对培养的癌细胞的研究中，Perlmutter癌症中心的团队发现，这些“自由”铁的累积会导致活性氧(ROS)的产生，ROS会破坏细胞膜，引起一种名为“铁死亡”的细胞死亡过程。研究人员指出，还需要进一步的工作在活体动物中证实这种作用。

Possemato说：“我们的研究表明，剥夺癌细胞针对ROS的抗氧化保护作用的未来癌症疗法可以与NFS1抑制药物相结合，通过铁调节的毒性来促进癌细胞死亡，即使对低氧环境中的肿瘤也可以。”

在下一步工作中，研究团队正在筛选抑制NFS1促进铁硫簇生成能力的实验化合物。