两篇Cancer Cell文章:禁食也能治疗癌症
生物通 · 2016/07/14
众所周知,在癌症治疗过程中禁食能够提高积极的结果。现在两项独立的小鼠研究证实,通过饮食或是药物方式,在化疗过程中禁食可帮助增加杀癌T细胞。


众所周知,在癌症治疗过程中禁食能够提高积极的结果。现在两项独立的小鼠研究证实,通过饮食或是药物方式,在化疗过程中禁食可帮助增加杀癌T细胞。两个研究小组证实,无论是仅接受卡路里限制模拟剂,还是化疗结合拟断食饮食疗法的啮齿类动物,相比仅接受化疗的动物随着时间的推移具有较小的肿瘤块。这两项研究发布在7月11日的《癌细胞》(Cancer Cell)杂志上。

尽管两项研究均演示了一些策略利用肿瘤细胞对卡路里限制的脆弱性,促进了免疫介导的癌细胞死亡,未来还需要进一步的研究来阐明模拟禁食是否可以改善各种癌症治疗(尤其是新兴的免疫疗法)的结局,以及这些结果是否能够在人类身上进行复制。当前的研究为两种可增强化疗的潜在安全疗法提供了概念证明。

南加州大学的Valter Longo、Stefano Di Biase和Changhan Lee领导第一项研究,利用了一种拟断食饮食让小鼠从饥饿中受益且未产生不良影响。他们喂给接受阿霉素、环磷酰胺治疗,或未接受化疗药物的乳腺癌或皮肤癌小鼠一种低糖、低蛋白、高脂肪、低卡路里饮食,在6周的时间里对它们进行了观察。相比于仅接受化疗的小鼠,所有接受饮食-药物组合治疗的小鼠肿瘤的体积缩小了一半。

南加州大学长寿研究所老年病学专家和细胞生物学家、意大利FIRC分子肿瘤学研究所的Longo说:“我们的重要研究发现是,在禁食加化疗对癌细胞产生的毒性作用中T细胞起着至关重要的作用。对通常在癌细胞中高水平表达的血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1)产生影响,是让癌细胞暴露于T细胞之下最大的因素。禁食降低了oxygenase水平,导致了大量的改变,包括增加了杀瘤细胞毒性T细胞。”

法国国家健康与医学研究院(INSERM)的Guido Kroemer、Federico Pietrocola和Jonathan Pol领导第二项研究,利用卡路里限制模拟剂煽动了来自T细胞的相同的化疗敏感效应。研究人员在移植了肺癌和乳腺癌的小鼠中采用了一种模拟剂:羟基柠檬酸(hydroxycitrate)来减少肿瘤的数量与大小。他们观察到T细胞对药物饥饿癌细胞做出了反应,这改变了肿瘤的微环境增加了新的白细胞形成。

细胞生物学家和癌症研究人员Kroemer说:“我推测,当你引起一些癌细胞死亡时,你会刺激释放出一些因子来促进招募一些可对抗肿瘤的细胞类型及减少免疫抑制细胞。但我们没有排除响应化疗一些免疫细胞自身的死亡也促成了卡路里限制模拟剂的效应。”

Longo更相信免疫细胞受到驱动这种解释。他推测,对于我们的祖先而言非常常见的禁食,是一种重新启动免疫系统,阻止癌细胞循环的工具。“这种协调的多层面的效应好得令人难以置信。它或许不是一种巧合,而是一个旨在清除掉坏细胞的非常精确进化的过程。”

Kroemer和Longo认为他们的论文彼此互补,采用了不同的方法以一种对所有癌症患者安全的方式模拟禁食取得了相似的结果。

研究人员接下来需要完成一些长期的研究来证实他们的策略对人类有效。Longo已经在癌症患者中测试了一种拟断食饮食疗法的安全性,现正与多家医院合作测试饮食帮助癌症患者响应治疗的机制。Kroemer接下来打算探究哪些免疫细胞具有最多的抗癌特性,并将测试卡路里限制模拟剂对乳腺癌患者生存的影响。

近年来越来越多的研究显示,禁食不仅可以减肥还能带来许多其它的好处。2016年5月,南加州大学USC的科学家们在Cell Reports杂志上发表文章指出,禁食能让机体杀死坏细胞,生成健康的新细胞,进而缓解多发性硬化症。

科学家们发现,周期性的长时间禁食不仅对免疫系统损伤(化疗的主要副作用)有保护作用,而且还能诱导免疫系统再生,令休眠的干细胞开始更新。这是人们首次发现天然干涉手段能够激活干细胞,促进器官或系统的再生。文章发表在Cell Stem Cell杂志上。

据国外媒体报道,在不太遥远的将来,家庭医生可能建议你每周禁食两天,以预防大脑因衰老萎缩,降低心脏病、糖尿病甚至于癌症患病风险。过去,禁食是一种常见的治疗方式,根据新研究发现,我们应该回归这种传统疗法,因为禁食似乎能够触发一系列有益身体健康的激素和代谢变化。

原文:

1、Fasting-Mimicking Diet Reduces HO-1 to Promote T Cell-Mediated Tumor Cytotoxicity

2、Caloric restriction mimetics enhance anticancer immunosurveillance

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  • Fasting-Mimicking Diet Reduces HO-1 to Promote T Cell-Mediated Tumor Cytotoxicity

    Immune-based interventions are promising strategies to achieve long-term cancer-free survival. Fasting was previously shown to differentially sensitize tumors to chemotherapy while protecting normal cells, including hematopoietic stem and immune cells, from its toxic side effects. Here, we show that the combination of chemotherapy and a fasting-mimicking diet (FMD) increases the levels of bone marrow common lymphoid progenitor cells and cytotoxic CD8+ tumor-infiltrating lymphocytes (TILs), leading to a major delay in breast cancer and melanoma progression. In breast tumors, this effect is partially mediated by the downregulation of the stress-responsive enzyme heme oxygenase-1 (HO-1). These data indicate that FMD cycles combined with chemotherapy can enhance T cell-dependent targeted killing of cancer cells both by stimulating the hematopoietic system and by enhancing CD8+-dependent tumor cytotoxicity.

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  • Caloric Restriction Mimetics Enhance Anticancer Immunosurveillance

    Caloric restriction mimetics (CRMs) mimic the biochemical effects of nutrient deprivation by reducing lysine acetylation of cellular proteins, thus triggering autophagy. Treatment with the CRM hydroxycitrate, an inhibitor of ATP citrate lyase, induced the depletion of regulatory T cells (which dampen anticancer immunity) from autophagy-competent, but not autophagy-deficient, mutant KRAS-induced lung cancers in mice, thereby improving anticancer immunosurveillance and reducing tumor mass. Short-term fasting or treatment with several chemically unrelated autophagy-inducing CRMs, including hydroxycitrate and spermidine, improved the inhibition of tumor growth by chemotherapy in vivo. This effect was only observed for autophagy-competent tumors, depended on the presence of T lymphocytes, and was accompanied by the depletion of regulatory T cells from the tumor bed.

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