低蛋白饮食让癌细胞“饿死”而死！这样可以有效增强癌症治疗效果

来源：生物探索2022-11-28 10:18

结肠直肠癌在发达国家很常见。随着发展中国家的不断进步和饮食结构的变化，预计到2030年，全球将有220万结直肠癌新发病例，110万人死亡。密歇根大学罗杰癌症中心的一项新研究发现

在发达国家比较好。随着发展中国家的不断进步和饮食结构的改变，预计到2030年，大肠癌新发病例将达到220万，死亡人数将达到110万。密歇根大学罗杰癌症中心的一项新研究发现，饮食变化可能是强化治疗的关键。研究结果发表在《胃肠病学》杂志上，题为“失调的氨基酸传感驱动因素导致癌症生长和代谢重编程导致化疗耐药”(图1)。结果表明，氨基酸感觉通路在驱动大肠癌发生中起着关键作用，并强调了膳食蛋白质干预对大肠癌的转化意义。

图1研究结果(来源：[1])

众所周知，癌细胞需要营养才能生存和生长。细胞中最重要的营养传感分子之一是mTORC1，它通常被称为细胞生长的主要调节因子。mTORC1允许细胞感知不同的营养物质。为了让细胞通过制造更多的蛋白质来生长和增殖，细胞必须确保它们有可用于生产蛋白质的资源。因此，为了蛋白质的生产和mTORC1的激活，细胞必须有足够的能量资源，营养物质的可用性，氧的丰度和适当的生长因子来启动mRNA的翻译。然而，当营养物质有限时，细胞会降低营养感应级联，并关闭mTORC1。

图2 mTORC1(来源：维基百科)

mTORC1又称雷帕霉素复合物1的哺乳动物靶标或雷帕霉素复合物1的机械靶标，是一种蛋白质复合物，可用作营养/能量/氧化还原传感器，控制蛋白质合成。

虽然已知mTORC1在结肠癌中过度活跃，但关键问题是结肠肿瘤是否劫持了营养传感途径来启动主要调节因子？在结肠癌中，当你减少肿瘤中可用的营养物质时，细胞不知道该怎么办。没有营养物质生长，它们将经历危机，导致大量细胞死亡。研究员亚特里克说。

研究人员发现，低蛋白饮食可以阻断受试小鼠细胞中癌症生长主要调节因子的营养信号通路。调节剂mTORC1可以利用营养信号控制细胞的生长和繁殖。MTORC1在具有某些突变的癌症中极其活跃，已知它会导致癌症对标准治疗产生耐药性。低蛋白饮食的关键部分是减少两种关键氨基酸，这种氨基酸通过一种叫做GATOR的化合物改变营养信号。

图3绿色染色显示，由于结肠癌小鼠模型中GATOR1的破坏，mTORC1显著增加(来源：[1])

GATOR1和GATOR2共同保持mTORC1正常运行。当细胞营养充足时，GATOR2会激活mTORC1。当营养不足时，GATOR1会停止使用mTORC1，限制某些氨基酸会阻断这种营养信号。以前阻断mTORC的作用主要集中在抑制其致癌信号。但是这些抑制剂会引起严重的副作用。当病人停止服用它们时，癌症会复发。这项研究表明，通过低蛋白饮食限制氨基酸来阻断营养途径提供了另一种关闭mTORC的方法。

图4图形摘要(来源：[1])

该研究的第一作者Sumeet Solanki表示，我们知道营养物质在mTORC的调节中很重要，但我们不知道它们如何直接向mTORC发出信号。研究发现，营养信号通路与致癌信号通路对调节mTORC同样重要。

研究人员在老鼠的体细胞中证实了他们的发现。限制氨基酸可以阻止癌症的生长，并导致细胞死亡的增加。通过结肠癌患者的活检，研究人员证实，mTORC的高标记物与更强的化疗耐药性和更差的预后有关。Solanki说，这可以提供一个机会来指导对具有mTORC等标记物的患者的治疗。

低蛋白饮食不是一个独立的治疗方法，它必须与化疗等其他方法相结合。低蛋白饮食的风险是，癌症患者通常会出现肌肉无力和体重下降，而限制蛋白质的摄入可能会加重这种情况。癌症患者长期接受缺乏蛋白质的饮食并不理想。沙阿说，但如果你能找到关键的窗口，比如在化疗或放疗开始的一两周内允许患者吃低蛋白饮食，我们可能会提高这些治疗的疗效。

下一步的研究将是改进这个治疗窗的概念，以限制氨基酸。研究人员还将试图了解这些途径如何对治疗产生耐药性，以及抑制剂是否能阻断GATOR复合体。

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