Cancer cell：精准饮食与癌症疗法

生物360 · 公众号 · 医学 · 2021-04-15 11:21

正文

吃什么，以及饮食如何影响我们的健康，几千年来一直是人们非常感兴趣的话题。同样地，饮食可以影响癌症治疗的概念也有很大的吸引力，大约一半的癌症患者改变了他们的饮食习惯，以努力提高生存率。

癌症领域内顶级刊物 Cancer Cell发文阐述癌症代谢的特点，以及饮食如何影响癌症治疗。

糖水化合物对癌症代谢的影响

许多癌症采用葡萄糖吸收和糖酵解，支持生物成分的产生、能量生产和抗氧化防御。循环果糖会促进糖酵解，加剧癌症发展。限制葡萄糖供应和通过各种饮食方法抑制糖酵解，包括禁食、生酮饮食或补充甘露糖，可以限制癌细胞的生长。限制空腹或生酮饮食时的循环葡萄糖水平也可以限制胰岛素和IGF-1对肿瘤的可用性。这种反应限制了PI3K通路的激活，从而增强PIK3抑制剂的治疗反应。PI3K通路在许多癌症中被过度激活。

限制肿瘤细胞获取非必需氨基酸

与正常组织相比，癌症的生长和增殖增加它们对非必需氨基酸(NEAAs)的需求。一些与癌症相关的变化可能会阻碍肿瘤细胞使用重新合成途径的能力，使它们更依赖于其他NEAAs的外源性供应。这可能是由于全新合成途径的内在缺陷（例如，ASNS或ASS1表达的缺失导致天冬酰胺或精氨酸萎缩）或NAD/NADH比率中断，这可能限制通过全新NEAA合成途径的通量。因此，限制循环NEAA水平的治疗方法，如饮食限制或使用氨基酸降解酶进行治疗，对癌细胞的毒性比对正常细胞的毒性更大。相反，一些致癌的改变可以通过上调合成途径酶（如PHGDH驱动丝氨酸合成）来增加肿瘤细胞产生神经元瘤酶的能力。在这些癌症中，可能需要限制循环NEAA与重新合成途径酶的药理学抑制剂的结合，才能获得有效的治疗反应。

丝氨酸合成途径的调控与治疗机会

丝氨酸在许多代谢途径中起着关键作用，包括核苷酸和脂质合成、甲基化反应和通过谷胱甘肽合成进行的抗氧化防御。癌细胞可以通过丝氨酸合成途径(SSP)的三个步骤来吸收外源性丝氨酸或重新合成丝氨酸。丝氨酸和甘氨酸的饮食限制限制了环境丝氨酸的可用性，并可以限制肿瘤的生长。

然而，这种治疗作用受到SSP酶的放大或各种致癌的改变（绿色）的限制。转向丝氨酸合成伴随着氧化应激的增加，使细胞更容易受到ROS的增加。虽然p53的丢失可以促进SSP酶的表达，但p53的抗氧化功能有助于支持转向重新进行丝氨酸合成，以应对丝氨酸饥饿。抑制PHGDH的药物（SSP的第一步）或促进ROS的干预措施（如失去p53或化疗）可增强丝氨酸/甘氨酸消耗饮食的疗效。