要餓死癌細胞?飲食療法很可能是短期有助于癌癥治療的方案!
我們該吃什么以及健康的話題一直經(jīng)久不衰。希臘人和羅馬人曾提倡將適度飲食作為長壽之道。在過去的100年里,無數(shù)的飲食專家主張所有可以想到的營養(yǎng)輸入變化用來治療肥胖和包括癌癥在內(nèi)的許多疾病。營養(yǎng)選擇可以影響患某些惡性腫瘤的風(fēng)險,盡管這些關(guān)聯(lián)背后的機制基礎(chǔ)目前尚不清楚。另外,飲食改變可以提高對癌癥治療的反應(yīng),這一概念對許多癌癥患者來說極具吸引力。
2020年5月14日Cancer cell在線發(fā)表“Dietary Approaches to Cancer Therapy”一文,綜述了癌癥治療中的飲食療法,探討了飲食調(diào)節(jié)脂肪、碳水化合物和蛋白質(zhì)的治療潛力,特別關(guān)注選擇性地剝奪個別氨基酸的飲食,將這些飲食與其他療法相結(jié)合以最大限度地提高療效,并討論了腫瘤微環(huán)境和全身對營養(yǎng)干預(yù)的反應(yīng)的重要性。
圖1 Cancer cell在線發(fā)表“Dietary Approaches to Cancer Therapy”一文(圖源:Cancer cell)
癌癥代謝復(fù)雜但可利用
大約一個世紀前,Warburg等人首次注意到伴隨腫瘤惡性發(fā)展的代謝變化,但為什么癌癥表現(xiàn)出代謝的改變,這是惡性表型的必要條件,或者僅是改變致癌轉(zhuǎn)化的一個副產(chǎn)品?不同的癌癥表現(xiàn)出廣泛的代謝活動,盡管代謝轉(zhuǎn)化具有其復(fù)雜性,但越來越多的證據(jù)表明,促進致癌進展的一些代謝變化可能會存在選擇性弱點,可針對這些弱點靶向進行癌癥的預(yù)防或治療。
受組織起源、微環(huán)境和遺傳學(xué)等因素的影響,癌癥表現(xiàn)出不同的代謝需求。腫瘤細胞也會影響周圍基質(zhì)細胞的行為,癌癥善于利用和操縱周圍環(huán)境來提供營養(yǎng)支持。因此,飲食調(diào)節(jié)將需要與癌癥和治療的具體特征相匹配,這是一種精確的方法,需要對決定每種癌癥代謝弱點的機制有詳細的了解。
圖2 飲食干預(yù)對腫瘤與基質(zhì)細胞代謝的影響(圖源:Cancer cell)
大多數(shù)國家癌癥組織提供了飲食指南,強調(diào)癌癥患者的健康飲食和足夠的營養(yǎng)攝入,癌癥患者被鼓勵保持熱量攝入,特別是采用高蛋白飲食。
進食限制熱量可以作為替代治療目標
各種癌癥治療的飲食干預(yù)正在進行臨床試驗,其中最直接的包括通過禁食或模仿禁食的飲食(FMD)來消除(或接近消除)食物攝入。這些方法包括慢性熱量限制(往往會導(dǎo)致體重下降)和急性間歇性禁食或短期禁食(允許恢復(fù)正常飲食,從而幫助保持體重和增加依從性)。
禁食的作用機制可能反映一系列反應(yīng),包括系統(tǒng)反應(yīng),如循環(huán)葡萄糖、胰島素和IGF-1與增加的IGF結(jié)合蛋白(IGFBPs)協(xié)同在正常細胞中誘導(dǎo)保護性反應(yīng),如增殖抑制、AMPK的誘導(dǎo)、抗氧化劑和自噬。有充分的證據(jù)表明熱量限制可以加強癌癥治療,間歇性禁食已被證明是一種很好的耐受性方法。
圖3 膳食碳水化合物對腫瘤代謝的影響(圖源:Cancer cell)
雖然熱量限制模擬和自噬誘導(dǎo)可以促進抗腫瘤反應(yīng),但最近的一項研究也表明,宿主自噬通過提供循環(huán)精氨酸在支持癌癥生長方面發(fā)揮著重要作用。所以應(yīng)考慮更有針對性的方法,在不限制熱量的情況下限制選擇性營養(yǎng)物質(zhì),作為替代治療目標。
生酮飲食可通過葡萄糖代謝的改變來發(fā)揮作用
生酮飲食的低糖成分與上述FMD相似,這可以部分解釋它們對癌癥治療的協(xié)同作用。然而,與FMD不同的是,生酮飲食不需要熱量限制或低蛋白攝入。
①生酮飲食的一種反應(yīng)是降低循環(huán)葡萄糖和較低的循環(huán)胰島素和IGF-1水平,這有助于限制腫瘤中胰島素受體下游的致癌信號通路的異常激活。
②葡萄糖的限制會迫使細胞使用線粒體代謝,這是一種代謝開關(guān),可以增加活性氧(ROS)到一些高糖酵解癌細胞的毒性水平,盡管其他腫瘤可能通過降低腫瘤氧化應(yīng)激來響應(yīng)生酮飲食。
③氧化還原應(yīng)激在某些情況下也可能有助于生酮飲食的反應(yīng)。
需要注意的是,生酮飲食不太可能作為一個獨立的治療方案,但可以配合特定的療法,使適合該療法的癌癥患者受益。
蛋白質(zhì)限制極具抑癌效力
限制蛋白質(zhì)飲食也可以限制癌癥發(fā)展,對蛋白質(zhì)限制的各種反應(yīng)可以解釋這一現(xiàn)象,包括IGF-1水平的調(diào)節(jié)和PI3K/AKT/mTOR信號傳導(dǎo)的限制。自噬的激活和循環(huán)FGF21水平的誘導(dǎo)也被認為是對蛋白質(zhì)攝入量減少的反應(yīng),盡管這些可能對限制或促進癌癥發(fā)展的作用尚不清楚。
圖4 絲氨酸合成途徑的調(diào)控與治療機會(圖源:Cancer cell)
膳食蛋白質(zhì)(而非碳水化合物)的適度減少已被證明可誘導(dǎo)癌細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的激活,促進抗腫瘤T細胞反應(yīng)的誘導(dǎo)。有趣的是,高水平的動物蛋白似乎比植物蛋白更有害健康,這表明飲食中的特定氨基酸含量可能比總體蛋白質(zhì)水平更重要。
總結(jié)與思考
在預(yù)測飲食干預(yù)和藥理學(xué)治療之間的治療協(xié)同作用的模型開發(fā)已經(jīng)取得了重大進展,盡管關(guān)于如何更好地利用飲食調(diào)節(jié)來支持傳統(tǒng)和靶向治療仍存在許多問題。我們對外源性營養(yǎng)水平如何影響癌細胞生長的理解,在一定程度上受到了廣泛使用的細胞培養(yǎng)基的阻礙,這種培養(yǎng)基不能反映癌細胞在體內(nèi)遇到的環(huán)境。
圖5 飲食與藥物治療的合理結(jié)合(圖源:Cancer cell)
為了保持抗腫瘤的功能免疫反應(yīng),避免惡病質(zhì)的發(fā)生,應(yīng)該從整體上考慮限制飲食的影響,重要的是要記住飲食控制的癌癥治療很可能只是短期的協(xié)調(diào)治療方案。
參考資料:Myle` ne Tajan and Karen H. Vousde. Dietary Approaches to Cancer Therapy. Cancer Cell 37, June 8, 2020. https://doi.org/10.1016/j.ccell.2020.04.005
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營養(yǎng)支持=營養(yǎng)癌細胞?
網(wǎng)址: 要餓死癌細胞?飲食療法很可能是短期有助于癌癥治療的方案! http://www.u1s5d6.cn/newsview65329.html
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