有这么一类神奇的蔬菜，叫做十字花科蔬菜。
它们长相平平无奇，价格平易近人，但是可以降低心血管疾病风险、控制血糖、与癌症发生风险降低有关。
曾经我们以为这些作用得益于它们中的膳食纤维，但是后来发现，是膳食纤维冒领了吲哚-3-甲醇的功劳。这种在十字花科蔬菜中广泛存在的吲哚类物质，才是十字花科蔬菜在抗癌路上大展身手的无名英雄。
西兰花，十字花科里的领头流量
（图源：wikipedia.org）
当然了，英雄的事迹已经被发现，肯定不能再继续低调下去了。今天，哈佛医学院的学者们在《科学》杂志上发表文章，宣布他们找到了吲哚-3-甲醇抑制癌症发展的相关通路，不仅让妈妈们有了更充分的理由让小朋友多吃蔬菜，也为癌症治疗提供了新的、充满潜力的靶点[1]。
原来，在原癌基因的作用下，泛素连接酶E3（WWP1）表达升高，抢占了PTEN蛋白的位置，导致PTEN的抑癌功能受阻。而西兰花等十字花科蔬菜中含有的天然物质吲哚-3-甲醇可以抑制WWP1，激活PTEN的抑癌功能。
果然是，神奇的西兰花。
通讯作者Pier Paolo Pandolf教授
（图源：dfhcc.harvard.edu）
既然要聊癌症，当然得从基因突变聊起。
原癌基因和抑癌基因这一对冤家，在健康人的体内，有各自负责的职务和功能，也是可以和谐共处的。但是，在表观遗传、外界环境等的影响下，基因发生突变，原癌基因表达升高，细胞增殖变得不受控制，这种时候，就需要抑癌基因出手了。
PTEN就是抑癌基因中的一员。它编码的磷酸酶可以抑制癌症通路的激活，从而控制细胞增殖、生长和代谢[2]。同时，PTEN的抑癌功能依赖于二聚体形式的存在，细胞膜上二聚体的形成和聚集对PTEN功能的激活起着至关重要的作用[3]。
《科学》配发的评论
但是，PTEN这个抑癌基因有些不争气，空有一身抑癌本领，但是诸多癌症中都可以观察到PTEN突变或表达量极低，这让研究人员心痒无比：如果能找个法子激活PTEN的抑癌功能，多好啊~
Pier Paolo Pandolf教授就是其中的一员，并且十分幸运，他不仅找到了给PTEN的抑癌功能使绊子的通路，还找到了能消除绊脚石的物质，就是来自十字花科蔬菜的天然产物，吲哚-3-甲酸。
先看一看完整通路，咱们接下来看图说话
奇点糕在上边介绍过，PTEN原本是应该和自家兄弟结合成为二聚体的，但是，由于革命意志不够坚定，一不留神，它就被别的蛋白“勾搭”走了。
抢占了PTEN结合位置的这位仁兄就是大名鼎鼎的泛素连接酶E3-1（WWP1）。在研究人员对人前列腺癌细胞的分析中，它表现出了超强的与PTEN的结合能力，进一步的实验也证明了WWP1和PTEN在肿瘤细胞的结合。
就这样，抑癌蛋白PTEN被泛素化了，这完全限制了它再和其他蛋白结合的能力[4]，就算是和自家兄弟形成二聚体也不行。WWP1的过表达很明显地抑制了细胞膜上PTEN的募集，而失去了PTEN二聚体，癌症通路失去阻碍，奇点糕感觉都能听见肿瘤细胞的欢呼了。
WWP1过表达抑制了细胞膜上PTEN的募集（左），从而激活癌症通路（右）
说完了抑癌基因，再来说一说原癌基因。
在肿瘤细胞中，原癌基因MYC的表达升高是十分常见的，这与更高的病理分级和预后不良相关[5]。
MYC是一种转录因子，研究人员在WWP1的启动子中发现了MYC的反应原件，只要敲除这个反应原件，就可以降低WWP1的表达，从而减少PTEN的泛素化，让PTEN的抑癌功能能够正常执行。
接下来，研究人员在人类前列腺癌细胞系中验证了MYC-WWP1-PTEN通路的正确性。之后，就是想办法抑制WWP1的活性了。直接删除WWP1的基因当然管用，但是，感谢神奇的西兰花，让研究人员有了更好的选择。
（图源：foodnavigator-asia.com）
WWP1是通过和PTEN结合，才抑制PTEN的抑癌功能的。研究人员分析了吲哚-3-甲醇的分子模型，发现吲哚-3-甲醇和WWP1的结构看上去更加“天作之合”，这俩的结合可要比WWP1去骚扰PTEN来得更快。
研究人员首先证实了吲哚-3-甲醇的加入确实能够在细胞水平上阻止WWP1和PTEN的结合，下面就是激动人心的小鼠实验了。
经过吲哚-3-甲醇治疗的小鼠（右），肿瘤明显缩小
研究人员给高表达MYC的前列腺癌小鼠进行了吲哚-3-甲醇注射治疗，治疗持续一个月。实验结果表明，吲哚-3-甲醇的治疗效果不错，抑制了PTEN的泛素化，激活了PTEN的抑癌功能，当然，更直观的是，小鼠的肿瘤重量和大小明显降低。
毫无疑问，这项研究为癌症治疗提供了新的靶点，尤其是对于PTEN水平较低的相关疾病来说，具有很好的应用前景。
至于吃蔬菜能不能抗癌这个问题嘛~本文的第一作者Yu-Ru Lee博士说了，你得每天吃将近6磅的球芽甘蓝（也就是5.4431084斤），还得是生吃。。。[6]
所以，还是等着研究人员的研究成果比较靠谱啊。。。
编辑神叨叨
当然，多吃蔬菜对身体好
参考文献：
[1] Yu-Ru Lee, Ming Chen, Jonathan D. Lee, Jinfang Zhang, et al. Reactivation of PTEN tumor suppressor for cancer treatment through inhibition of a MYC-WWP1 inhibitory pathway[J]. Science, 2019. DOI:10.1126/science.aau0159
[2] Heiden M G, Cantley L C, Thompson C B, et al. Understanding the Warburg Effect: The Metabolic Requirements of Cell Proliferation[J]. Science, 2009, 324(5930): 1029-1033. DOI:10.1126/science.1160809
[3] Papa A, Wan L, Bonora M, et al. Cancer-Associated PTEN Mutants Act in a Dominant-Negative Manner to Suppress PTEN Protein Function[J]. Cell, 2014, 157(3): 595-610. DOI:10.1016/j.cell.2014.03.027
[4] Huang H, Jeon M, Liao L, et al. K33-Linked Polyubiquitination of T Cell Receptor-ζ Regulates Proteolysis-Independent T Cell Signaling[J]. Immunity, 2010, 33(1): 60-70. DOI:10.1016/j.immuni.2010.07.002
[5] Clegg N J, Couto S S, Wongvipat J, et al. MYC Cooperates with AKT in Prostate Tumorigenesis and Alters Sensitivity to mTOR Inhibitors[J]. PLOS ONE, 2011, 6(3). DOI:10.1371/journal.pone.0017449
[6] https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190516142913.htm
本文作者 | 王雪宁
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