德克薩斯大學西南醫學中心的研究人員發現,不含氨基酸色氨酸的飲食可以有效阻止小鼠肝癌的生長。他們的研究結果發表在《自然通訊》上,為基於飲食的癌症治療提供了新的見解,並強調了色氨酸代謝物吲哚 3-丙酮酸 (I3P) 在肝腫瘤發展中的關鍵作用。
“這項研究表明,量身定製的飲食調節可能成為癌症治療的有力輔助手段,”研究負責人 Maralice Conacci-Sorrell 博士說,他是德克薩斯大學西南醫學中心 (CRI) 細胞生物學和兒童醫學中心研究所副教授,也是哈羅德 C. 西蒙斯綜合癌症中心癌症研究項目細胞網絡成員。“它建立在我們實驗室的一項發現的基礎上,即通用致癌基因 MYC 會增加肝腫瘤對色氨酸的需求。”
根據世界衛生組織 2020 年的數據,肝細胞癌 (HCC) 是全球癌症相關死亡的第三大原因,有效治療方法有限,五年生存率約為 30%。研究表明,由 MYC 致癌基因驅動的肝癌生長特別依賴於色氨酸,色氨酸會轉化為 I3P 以及其他代謝物。
通過從小鼠飲食中去除色氨酸,研究人員阻止了 MYC 驅動的肝腫瘤的生長,並恢複了肝細胞的正常基因表達。值得注意的是,這種飲食幹預不會影響正常細胞的蛋白質合成,這表明這是一種不損害健康組織的有針對性的治療方法。
Conacci-Sorrell 博士說:“肝腫瘤需要大量色氨酸來生成致癌代謝物 I3P。無色氨酸飲食通過一種依賴於 I3P 但獨立於翻譯(蛋白質由氨基酸構件合成的過程)的機製來阻止肝腫瘤生長。由於色氨酸是蛋白質組中豐度最低的氨基酸,因此短期飲食控製對健康組織是安全的,但對癌細胞則不然。”
富含色氨酸的食物包括火雞、紅肉、豬肉、雞肉、豆腐、牛奶、大豆(包括毛豆)、藜麥、燕麥和魚。
這項研究強調了色氨酸代謝在癌症中的複雜作用。雖然已知色氨酸可以代謝成幾種重要的化合物,包括神經遞質血清素和犬尿氨酸(B 族維生素煙酸的前體),但研究表明,MYC 驅動的肝腫瘤優先利用色氨酸產生 I3P,而不是犬尿氨酸。這種轉變凸顯了在癌症治療中針對特定代謝途徑的潛力。
研究人員還發現,補充 I3P 可恢複缺乏色氨酸的肝癌細胞的生長,進一步強調了這種代謝物在癌症發展中的關鍵作用。這些發現表明,針對 I3P 或其生產途徑可能是一種可行的治療策略。
Conacci-Sorrell 博士說:“這項研究不僅增進了對肝癌生物學的了解,而且還為開發個性化癌症療法提供了一種有希望的方法。”