根据两项对小鼠的最新研究,增强某些抗癌药的功能就像改变饮食一样简单。这是通过不断利用体内新陈代谢来对抗癌症的最新成果。
7月11日发表在《自然》杂志上的一项研究发现,用氨基酸组氨酸补充小鼠食物,使一种名为甲氨蝶呤的化学疗法对白血病细胞更有效。组氨酸可以作为营养补品,尤其富含肉类和豆类食物。
这项工作紧随7月4日在《自然》杂志上发表的另一项研究[2],发现使用饮食来影响胰岛素水平可以使另一组抗癌药物(针对PI3K蛋白的靶向药物)更加有效。
现在,这两个团队的目标都是找出他们的方法是否对癌症患者有效。但是目前,老鼠身上的证据表明,患者食用的食物可能会影响其抗癌药的功效。
David Sabatini说:“癌症治疗中最重要的问题”,他是组氨酸研究的主要作者,他在马萨诸塞州剑桥的怀特黑德生物医学研究所研究生长和代谢。
利用弱点
肿瘤细胞利用几种异常的代谢途径来分解营养,从而支持其异常生长。长期以来,研究人员一直将这些途径视为潜在的漏洞利用途径:一种阻断其中一个或多个途径的药物可以杀死肿瘤,同时保留大多数健康细胞。
例如,去年,伦敦弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的癌症研究人员卡伦·沃登(Karen Vousden)及其同事发现,饮食中限制氨基酸丝氨酸和甘氨酸可增加转基因小鼠的生存率,这种小鼠易患癌症。这两种氨基酸对于在低氧条件下生长的细胞(在肿瘤内部很常见)特别重要。
但是,两项最新研究采用的方法略有不同:利用代谢途径来扩大其他抗癌药物的作用。
Sabatini和他的同事们筛选了癌细胞,以寻找与氨甲蝶呤反应相关的基因,氨甲蝶呤是一种经常用于治疗儿童白血病的药物,但它具有很高的毒性。那次调查产生了一个基因,该基因编码一种参与组氨酸合成的酶。
研究小组发现,过量的组氨酸会使移植到小鼠中的白血病细胞对甲氨蝶呤更加敏感。Sabatini希望,如果该结果在人类中成立,给患有癌症组氨酸补充剂的人服用,可以使医生以较低,毒性较小的剂量使用甲氨蝶呤。
7月4日发表的研究检查了针对PI3K的一类药物,PI3K是一种经常在癌细胞中突变的蛋白质,有助于促进肿瘤的生长。此类药物在临床试验中表现出不一致的性能。但是研究人员发现,这可能部分是由于抑制PI3K后胰岛素水平升高。然后该胰岛素重新激活了PI3K控制的分子途径,从而克服了药物的作用。
研究小组表明,使用药物或非常低碳水化合物的饮食(称为生酮饮食)来防止胰岛素的这种增加,也可以防止这种途径的重新激活并提高PI3K抑制剂在小鼠中的有效性。
饮食限制
德国维尔茨堡大学的癌症研究人员阿尔穆特·舒尔兹(Almut Schulze)说,现在的关键是将小鼠的这些结果转化为人。这可能很棘手:她指出,控制人的饮食比鼠标更难。她说,但是癌症患者可能极有动机坚持饮食,即使是生酮饮食这样的限制性饮食。
纽约市路德维希癌症研究所的癌症研究员Chi Van Dang说,另一个挑战将是确定哪些患者最有可能从饮食变化中受益。一些制药公司已经放弃了针对癌症新陈代谢的目标,部分原因是难以确定目标患者。
邓说,“个体的新陈代谢非常多变,人们可能也会以相同的方式对这些疗法做出反应。”