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顶尖期刊《Nature》!剑桥大学:发现常吃的食物或促进致命癌症转移!

2018-02-09 关注前沿▶ 转化医学平台


引言

2月7日,最新一期著名期刊《自然》杂志发表一篇来自剑桥大学等知名研究机构的重磅文章,他们发现通过限制三阴性乳腺癌小鼠饮食中的天冬酰胺,可以显著降低它们癌症的扩散,为三阴乳腺癌这种致命癌症的治疗带来了新的思路。


在如今乳腺癌高发的大环境之下,防范乳腺癌可以说是女性人生几件大事之一。

而乳腺癌中最致命的当三阴乳腺癌( Triple-negative breast cancer,TNBC),因此,探索TNBC的增殖、转移等机制以及开发治疗方案一直都是相关领域的研究者们关注的焦点。

研究者们在著名学术期刊《自然》杂志上面发表的这篇文章(图片来自Nature)

2月7日,最新一期著名期刊《自然》杂志发表一篇来自剑桥大学等知名研究机构的重磅文章,他们发现通过限制三阴性乳腺癌小鼠饮食中的天冬酰胺,可以显著降低它们癌症的扩散,为三阴乳腺癌这种致命癌症的治疗带来了新的思路【1,2】。


棘手的乳腺癌

据我国国家癌症中心统计资料显示,在中国,每年新发癌症病例达429万,占全球新发病例的20%,死亡281万例。癌症防治已成为我国的重要公共卫生问题。

其中,对女性而言,乳腺癌在我国发病率相当高,超过肺癌,排在第一位【3】。

我国女性的各种肿瘤发病趋势情况,可以看到乳腺癌(breast)排第一位,高于肺癌(Cancer Statistics in China, 2015)

在美国亦是如此,女性中乳腺癌具有高发病率以及高死亡率,在美国女性中新增病例排在第一位,而死亡人数在美国女性中也仅次于肺癌,排在第二位【4】。

美国各种癌症的新增人数及死亡人数,可以看到,乳腺癌(Breast)新增及死亡的人数在女性中分别排第一位和第二位(Cancer Statistics, 2018)

而在所有乳腺癌种类中,三阴乳腺癌往往是最棘手的。

三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)是指在乳腺癌中表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor-2,HER2/neu)、雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR均未在肿瘤中表达的一种肿瘤亚型,但是在临床上这一类型的往往伴有乳腺癌易感基BRCA、CK5/6、EGFR等基因位点的突变。

现在临床上针对TNBC的全身治疗方式仍然主要为化疗,但是其患者结果往往易复发,预后差,生存率低。TNBC的发病率约占总体乳腺癌的15.0%~23.8%。新发病患以年轻患者居多,部分患者在诊断时就已发生了肝、肺、淋巴结转移,术后往往不能取得良好的结果【5】。


这篇研究

这篇由剑桥大学Gregory J. Hannon教授领导的研究正是聚焦到了三阴乳腺癌上面,他们最开始其实是想通过RNA干扰(RNAi)库来筛选驱动三阴乳腺癌转移的基因

▲美领导这项研究的剑桥大学Gregory J. Hannon教授(图片来自网络)

Gregory J. Hannon教授可以说是RNAi领域的大牛,在近几年搬到英国剑桥大学之前,一直在位于美国纽约的著名研究机构-冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory,CSHL)干了二十几年,在RNAi领域做了不少开创性的工作。

尽管目前在细胞水平筛选基因已经采用更为热门的CRISPR-Cas9库技术,然而,RNAi库筛选技术仍然是一种快速、简便而且有效的基因筛选技术。

▲沉默天冬酰胺合成酶Asns之后,小鼠实验显示三阴乳腺癌的肺部转移明显减少(a);并且,血液中的循环肿瘤细胞CTC也明显减少(d);shRenilla为对照组,shAsns-1和shAsns-2为实验组(图片改编自Nature)

研究者们通过筛选发现了什么呢?

结果发现,通过RNAi干扰天冬酰胺合成酶(asparagine synthetase,Asns)之后,小鼠实验显示,三阴乳腺癌的肺部转移明显小于对照组。并且,实验组小鼠血液中的循环肿瘤细胞CTC(circulating tumor cell,CTC)也明显小于对照组。循环肿瘤细胞在肿瘤的转移过程中发挥着重要作用,因此,实验组中CTC的减少也说明沉默天冬酰胺合成酶之后能够阻断三阴乳腺癌转移。

众所周知,天冬酰胺合成酶对于合成天冬酰胺是必需的,因此,在肿瘤细胞中沉默天冬酰胺合成酶的表达,那就相当于肿瘤细胞中就无法合成天冬酰胺了,没有了天冬酰胺,三阴乳腺癌肿瘤细胞就无法转移到其他部位了

那么,给肿瘤细胞提供天冬酰胺是不是能够增加它们的浸润转移呢?

▲研究者们给乳腺癌细胞系提供各种氨基酸(A:丙氨酸;D:天冬氨酸;E:谷氨酸;G:甘氨酸;N:天冬酰胺;P:脯氨酸),结果发现只有提供天冬酰胺(N)的时候,能够明显促进乳腺癌细胞的浸润或转移(图片来自Nature)

答案是肯定的。

当研究者们给乳腺癌细胞系提供天冬酰胺(N)的时候,能够明显促进乳腺癌细胞的浸润或转移。而其他的各种氨基酸(A:丙氨酸;D:天冬氨酸;E:谷氨酸;G:甘氨酸;N:天冬酰胺;P:脯氨酸)则不能。

因此,研究者们得出结论,天冬酰胺能够促进三阴乳腺癌肿瘤的转移(当然,研究者们还做了其他的实验来验证这条结论)。

“我们的研究增加了越来越多的证据,表明饮食可以影响疾病的进程。”文章的共同第一作者Simon R. V. Knott博士说到。

Knott还补充说,“如果进一步的研究证实了人类细胞中的发现,限制天冬酰胺癌症患者摄取量可能是增强现有疗法和防止乳腺癌扩散的潜在策略。”

确实,现在研究者们正在考虑进行一项早期临床试验,让健康的参与者食用低天冬酰胺饮食,联合化疗和免疫疗法。

“这项研究可能不仅对乳腺癌有作用,对许多转移癌也可能有作用。”哈佛大学麻省总医院(Massachusetts General Hospital,MGH)的Ravi Thadhani博士说道。


天冬酰胺含量少的食物

既然限制天冬酰胺对于控制三阴乳腺癌的转移至关重要,那么,究竟哪些食物含天冬酰胺的量少呢?

答案是大多数的蔬菜和水果!

其他的比如乳制品,乳清,牛肉,家禽,蛋,鱼,海鲜,芦笋,土豆,豆类,坚果,种子,大豆和全谷物含量都比较多(当然,小编查看了很多数据库以及资料并没有查到具体数据,也是看到一篇报道说这些含量高【参考资料2】,小编就纳闷了,在全世界这么多搞营养学的怎么就没有报道测一测各种常见食物中常见的二十几种氨基酸尤其是这个天冬酰胺的含量呢?或者是小编才疏学浅没有找到相关数据?各种食物含多少嘌呤的数据倒是有一大堆)。

按照这个食谱,貌似三阴乳腺癌治疗之后的患者只能吃蔬菜和水果了(注:本文仅作科学研究参考,并不提供临床治疗参考,患者请遵从医嘱)。


参考资料:

1. Asparagine bioavailability governs metastasis in a model of breast cancer.

2. https://medicalxpress.com/news/2018-02-scientists-halt-breast-cancer.html

3. Cancer Statistics in China, 2015.

4. Cancer Statistics, 2018.

5. 三阴乳腺癌临床靶向治疗进展。





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