科學家給癌癥患者制定“食療”菜譜




少吃大豆、堅果、雞蛋、扁豆、肉類和貝類  
科學家給癌癥患者制定“食療”菜譜  
 

科學家給癌癥患者制定“食療”菜譜

本報訊 美國科學家在多種癌細胞中發現了一個代謝弱點,而這些細胞具有一個共同的特征,即被稱為剪接體的細胞機器發生了一種基因突變。

在試管和小鼠實驗中,研究人員發現,由此突變引起的剪接體功能異常會削弱細胞合成氨基酸絲氨酸的化學過程,這使得癌細胞需要通過外部“飲食”來源才能獲得此氨基酸。研究人員稱,當給小鼠喂食缺乏絲氨酸的食物時,它們的腫瘤縮小了,這表明類似的飲食干預可能對攜帶該基因突變的患者有幫助。富含絲氨酸的食物包括大豆、堅果、雞蛋、扁豆、肉類和貝類。

此前研究表明,在實驗室培養的細胞和患有腫瘤的小鼠中,缺乏絲氨酸可能會限制癌細胞的生長,但這種治療可能對哪些癌癥產生療效尚不清楚。該研究負責人、約翰斯·霍普金斯大學醫學院腫瘤學助理教授Brian Dalton表 示,有數據表明,攜帶SF3B1突變的癌細胞最適合嘗試該療法。“現在我們知道SF3B1突變是元兇,也就知道了哪些患者可能會受益于低絲氨酸的精準腫瘤食療。”

該研究發表在日前出版的《臨床研究雜志》上。

SF3B1突變在血癌中發生的頻率相對較高,其中包括至少30%的骨髓增生異常綜合征(MDS)患者、15%的慢性淋巴細胞白血病患者和5%的急性骨髓性白血病患者。它在乳腺癌、肺癌和前列腺癌等實體腫瘤中的發生率較低,但這些癌癥的較高發病率仍導致美國大約10萬名患者發生了這種突變。

SF3B1負責生成作為剪接體組分的一種蛋白質,而剪接體這種細胞機器對正確翻譯遺傳密碼至關重要。

Dalton及其同事首先將最常見的SF3B1突變基因導入實驗室培育的非癌性人類乳腺細胞(MCF-10A)中。

當對蛋白質的變化進行全面評估時,研究人員發現,因基因突變而含量增加的蛋白質大多都去參與信使RNA(mRNA)的加工,而含量較低的蛋白質則通常參與能量代謝。

Dalton稱:“新陳代謝其實就是營養物質制造所需分子原料以供細胞運作和復制的過程。因此,對于那些要頻繁復制的癌細胞來說,新陳代謝是非常重要的。”

其中一種活性受到嚴重影響的代謝基因是磷酸甘油酸脫氫酶(PHGDH),這是一種對合成氨基酸絲氨酸至關重要的酶。由于哺乳動物細胞中含有可以從其他分子生成絲氨酸的酶,因此通常將其視為一種非必要的氨基酸,這意味著人類不需要經常通過飲食來獲得它。Dalton想知道PHGDH的抑制是否改變了這種情況。

為了測試這些細胞在沒有絲氨酸的情況下存活的能力,研究人員在缺乏絲氨酸和甘氨酸(絲氨酸的前體)的條件下培育突變細胞。在這些條件下,細胞生長得更加緩慢,并且幾乎沒有合成絲氨酸和甘氨酸。

當研究人員將SF3B1突變體導入人類乳腺癌細胞(T47D)時,他們發現PHGDH mRNA被錯誤剪接,其蛋白質含量下降。此外,當生長在缺乏絲氨酸和甘氨酸的營養“培養基”中時,由細胞正常形成的腫瘤樣球體要小30%至40%。在將SF3B1突變引入多種類型的白血病細胞時,研究人員在不含絲氨酸和甘氨酸條件下發現細胞生長受到部分抑制,而當通過基因或化學方法補償PHGDH的損失時,抑制作用得到了緩解。

最后,研究人員在植入兩種人類白血病腫瘤的小鼠身上驗證了他們的觀察結果。正如預期的那樣,在接受無絲氨酸/甘氨酸飲食的小鼠中,腫瘤生長得更慢。

Dalton表示,大多數的癌癥療法都是使用一種對特定蛋白質有抑制效果的藥物,而該蛋白質對癌細胞的存活至關重要,但由于健康細胞通常也需要同樣的蛋白質,因此這些藥物會帶來很多的副作用。“這些SF3B1癌細胞對外部絲氨酸的依賴是一個很有用的特性,因為健康細胞具有產生絲氨酸的能力,無絲氨酸的飲食對它們來說不會產生太大影響。”

Dalton和同事正在設計一項可行性研究,以確定在攜帶SF3B1突變的MDS患者中是否可以安全地降低體內絲氨酸的含量。他們還計劃探究攜帶該突變的細胞數量是否出現減少。

Dalton說:“在MDS的早期,疾病進展緩慢,所以是驗證這種飲食干預的好時機……如果驗證成功,我們最終會考慮將食療與其他標準療法結合起來。”(趙熙熙)




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