MIT和Whitehead生物医学研究所的生物学家发现了脑癌细胞的一个弱点，据此有望开发出更有效的对抗脑癌的药物。

研究人员发现，成胶质细胞瘤的一个细胞子集依赖于一种特殊的酶，该酶降解甘氨酸。在缺乏这种酶的情况下，有毒的代谢副产物在肿瘤细胞中积累，最终导致肿瘤细胞死亡。

抑制成胶质细胞瘤中的这种酶为脑癌治疗提供了新的途径，该研究的第一作者Dohoon Kim说。这项研究发表于自然（Nature）杂志。

研究人员之所以关注GLDC是因为他们研究“代谢的先天性缺陷”，当细胞缺失某些代谢酶时就会出现先天性缺陷。大部分异常都会影响大脑的发育，其中最常见的是苯丙酮酸尿症，这是由于无法降解苯丙氨酸造成的。这些患者必须避免苯丙氨酸的摄入。

GLDC的缺失造成非酮性高甘胺酸血症，甘氨酸在大脑中累积，引发严重的智力迟钝。GLDC在某些成胶质细胞瘤中通常过于活跃。

研究人员发现，降解甘氨酸的GLDC只有在成胶质细胞瘤中过度表达，成胶质细胞瘤同时含有高水平的名为SHMT2的基因，该基因将丝氨酸转化为甘氨酸。这些细胞非常依赖于GLDC，如果GLDC缺失，它们就会死亡。

进一步的研究显示，SHMT2在生长于缺血性大脑区域的癌细胞中高度表达。这些区域通常位于肿瘤的中心，远离血管。结果是，在这种低氧环境中，SHMT2给细胞提供了存活优势，因为它能间接影响一种名为PKM2的酶的活性，PKM2是降解葡萄糖的细胞机器的一部分。

调控PKM2能影响细胞制造组成新的癌细胞的成分，但这种调控也影响了氧气的消耗。

“含有活跃SHMT2的细胞含有低活性的PKM2，因而它们的氧气消耗速率也低，这使得这些细胞能更好地适应缺血性肿瘤微环境，”Kim说。

然而，高度活跃的SHMT2产生了过量的甘氨酸，细胞必须通过GLDC来讲解这些甘氨酸。如果缺乏GLDC，甘氨酸就会进入另一条代谢通路，产生有毒的产物，它们在细胞中的积累最终会杀死细胞。

这些发现意味着，阻断GLDC活性的药物能杀死GLDC依赖性的细胞。目前，研究人员正在研制此类药物。