今天是2020年10月29日 星期四
2019年9月3日

抗癌组合靶向胶质母细胞瘤

一个国际研究小组的研究结合限制热量的高脂肪和低碳水化合物饮食和抑制肿瘤抗生素,发现该组合可以破坏癌症干细胞和间充质细胞,这是胶质母细胞瘤的两类主要细胞,胶质母细胞瘤是一种无法被传统方案治疗的能够快速变化的脑癌。

研究人员将一种特殊的饮食和一种抗癌药物结合起来,发现这种无毒的组合有助于破坏两种脑癌中极具攻击性的主要的细胞,研究小组的报告发表在《自然》杂志的网络版《通讯生物学》上。

国际研究小组将高脂肪、低碳水化合物的热量限制饮食与抑制肿瘤的抗生素结合起来,发现这种结合会破坏癌症干细胞和间充质细胞,这是胶质母细胞瘤的两类主要细胞,胶质母细胞瘤是一种无法被传统方案治疗的能够快速变化的脑癌。

生酮饮食和抗生素6-重氮-5-氧代-L-正亮氨酸——1956年首次被提取,称为DON——提供了一种无毒的治疗策略,可以用来控制致命的脑癌,专家波士顿大学的生物学教授Thomas N. Seyfried ,论文的主要作者,波士顿大学高级研究科学家Purna Mukherjee 表示。

研究人员探索治疗仿照证据表明胶质母细胞瘤主要是由线粒体代谢疾病导致的,研究发现组合物能够穿透血脑屏障,阻止大脑损伤和干预措施,他们在题为治疗的限制热量生酮饮食和谷氨酰胺定位相结合的好处后期实验胶质母细胞瘤” 的文章中写道。

“我们感到惊讶的是,限制生酮饮食促进了DON通过血脑屏障的运输”,脂质生物化学家、《癌症作为一种代谢性疾病》(Wiley 2012)一书的作者Seyfried说。“从这项研究和我们之前对另一种药物的研究来看,限制生酮饮食可以被认为是一种新的大脑药物输送系统。目前还没有药物可以做到这一点。”

来自波士顿学院(Boston College)、哈佛医学院(Harvard Medical School)、伯格有限责任公司(Berg LLC.)、委内瑞拉祖里亚大学(Zulia University)和匈牙利布达佩斯大学(University of Budapest)的研究团队研究了饮食药物对小鼠的干预,这些小鼠是最接近人类胶质母细胞瘤的模型。

Seyfried说,碳水化合物葡萄糖和氨基酸谷氨酰胺是人体中两种主要的可发酵燃料,可以促进胶质母细胞瘤以及大多数癌症的生长。然而,相对较少的研究同时将这些燃料作为治疗胶质母细胞瘤的候选药物。

在去年12月的一份报告中,Seyfried和同事们发现,谷氨酰胺发酵是癌症代谢理论中缺失的一环1931年诺贝尔奖得主奥托华宝(Otto Warburg)首次提出这一理论。与细胞核基因组不稳定性决定癌症的理论相反,癌症的代谢理论认为,癌症的致命之路始于细胞产生能量的线粒体。

在他们的新研究中,研究人员将谷氨酰胺拮抗剂DON与限制热量的生酮饮食联合使用,以治疗大脑中晚期肿瘤的生长。DON的目标是生化缺失的环节”——谷氨酰胺分解反应——而生酮饮食既降低了葡萄糖,又提高了不可发酵和神经保护酮体,Seyfried说。

“饮食-药物治疗策略杀死肿瘤细胞,同时逆转疾病症状,提高整体小鼠存活率,”Seyfried说。这种治疗策略还能减少水肿、出血和炎症。此外,限制热量的生酮饮食促进了DON向大脑的传递,并允许更低的剂量来达到治疗效果。

除了塞弗里德和慕克吉,该研究的合著者还包括波士顿学院化学系质谱中心的马雷克·多明(Marek A. Domin)和前本科研究员扎卡里·m·奥古(Zachary M. Augur);伯格有限责任公司的Michael A. Kiebish,哈佛医学院的Rodney Bronson;委内瑞拉Zulia大学的Gabriel Arismendi-Morillo;以及匈牙利布达佩斯大学的Christos Chinopoulos

胶质母细胞瘤是一种侵袭性的原发性人脑肿瘤,几十年来一直没有有效的医学治疗和干预。目前,外科手术、化疗和放射治疗相结合的治疗标准提供的平均预期寿命为1516个月,通常伴有使人衰弱的副作用。

“这些发现支持了葡萄糖和谷氨酰胺在促进胶质母细胞瘤生长方面的重要性,并为无毒代谢管理提供了一种治疗策略,” Seyfried说。

Seyfried表示,下一步进一步探索相结合将是确定的减肥药治疗协同为胶质母细胞瘤也可以找到其他恶性肿瘤,如葡萄糖和谷氨酰胺的主要燃料是驱动大多数(如果不是全部的话)恶性癌症而不管细胞或组织的来源。

(来源:Boston College)