Science：西兰花里的这种分子，真的可以抑制癌症！
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导读
近日，顶尖学术期刊《科学》（Science）上刊登了一篇重磅论文。由哈佛大学科学家领衔的一支科研团队发现，西兰花等十字花科植物中的一种天然分子，真的可以抑制肿瘤生长！
本文经药明康德微信公众号“学术经纬”（ID：Global_Academia）授权转载
我们知道，癌症的发病有很多种原因，其中很多病例的背后是基因突变。如果致癌基因发生突变，变得过于活跃，就会驱动癌症的发生。同理，如果抑癌基因发生突变，失去功能，也一样会促进癌症的发展。
在诸多抑癌基因中，PTEN是人类癌症里最常发生突变的基因之一。一旦它的功能受到影响，就会损害人体的抑癌能力。先前的研究也证实了这一点：人们发现，在癌细胞里，PTEN蛋白水平有着明显降低。这也从侧面说明，这种抑癌基因的确和癌细胞水火不容。
那么问题来了。如果我们能重塑PTEN的正常水平，是否就能释放它的抑癌活性，从而预防癌症发生？
▲本研究的图示（图片来源：参考资料[1]）
为了回答这个问题，我们首先要知道为啥癌细胞里的PTEN活性会出现降低。在小鼠模型和人类细胞中，科学家们做了一系列的实验。通过免疫沉淀和质谱分析，他们发现一种叫做WWP1的E3泛素连接酶会与PTEN蛋白直接结合。而通过给PTEN蛋白添加泛素，WWP1能够阻碍PTEN的双聚化和膜定位，从而影响它的抑癌功能。
有趣的是，WWP1在包括前列腺癌、乳腺癌、以及肝癌等多种癌症里，都会出现过表达的现象。这也再次证实它在癌症发病中扮演了重要的角色。
顺着这个发现，科学家们很自然地想到，如果能抑制WWP1的功能，或许就能解放PTEN，让它重新恢复对癌症的抑制。通过分析WWP1的结构，并辅以模拟计算，科学家们发现一种叫做“吲哚-3-甲醇”（indole-3-carbinol，I3C）的天然化合物能有效抑制WWP1的功能，而I3C在西兰花等十字花科植物中非常普遍。
▲I3C在西兰花等十字花科植物里非常普遍（图片来源：Pixabay）
“我们发现了一个驱动癌症发展的重要成员，”本研究的通讯作者，哈佛医学院的Pier Paolo Pandolfi教授说道：“而这个酶能够被西兰花和其他十字花科中的一种天然化合物所抑制。”
当然，计算模拟的结果并不能当作最终结论。这种化合物能否抑制肿瘤生长，还需要通过动物实验来证实。于是，研究人员们选用了一种过量表达MYC的小鼠模型作为实验对象——基因调控网络的分析结果表明，过量表达MYC，就会在小鼠体内带来大量WWP1，从而损害抑癌能力，诱发癌症的发生。
而I3C的治疗，真的可以抑制癌症！在这些小鼠模型中，只需接受一个月的I3C治疗，就能显著缩小肿瘤的体积。而生化实验也表明，I3C可以抑制WWP1对PTEN的泛素化修饰，从而让PTEN回到它应出现的部位，实行它应有的抑癌功能。
▲一个月的I3C治疗，能够缩小小鼠肿瘤的体积（图片来源：参考资料[1]）
这些结果也再次表明，在西兰花等十字花科植物中常见的I3C，能够以研究人员们所预期的方式，恢复PTEN的抑癌功能。
这项研究在发表后，引来了许多关注。而《科学》杂志也特地为其撰写专题报道，介绍这一发现的潜在应用价值。
▲《科学》杂志对这项研究做了专文介绍（图片来源：参考资料[2]；学术经纬注：论文中的I3C，在这里被写成了IC3）
当然，我们也需要强调，“来源于西兰花的分子”能够抑制癌症，并不代表“吃西兰花”就能预防癌症。本研究的第一作者Yu-Ru Lee博士也指出，如果要按等量换算，要达到潜在的抗癌效果，每天大概要生食将近6斤十字花科的蔬菜，这显然并不现实。
也正如Pandolfi教授所言，这一研究的意义，不在于“多吃西兰花”，而在于揭示了一条重要的信号通路，且提供了一个被证实的抗癌靶点。在这些发现下，我们有望开发出更有效，更专一的WWP1抑制剂，带来能真正抑制癌症的药物！
参考资料：
[1] Yu-Ru Lee et al., (2019), Reactivation of PTEN tumor suppressor for cancer treatment through inhibition of a MYC-WWP1 inhibitory pathway, Science, DOI: 10.1126/science.aau0159
[2] Ramon Parsons, (2019), Restoring tumor suppression, DOI: 10.1126/science.aax5526
[3] Natural compound found in broccoli reawakens the function of potent tumor suppressor, Retrieved May 16, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-05/bidm-ncf050919.php
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