研究人員發現，一種廣泛使用的糖尿病藥物對接受前列腺癌治療的男性產生了令人驚訝的代謝影響。
一項新研究表明，常用的糖尿病藥物二甲雙胍可能在患有前列腺癌的男性體內重現運動的關鍵生物學效應。研究人員發現，即使在不運動的患者體內，二甲雙胍也能提高一種與能量平衡和體重調節相關的分子水平。研究結果表明，二甲雙胍可能有助於緩解激素治療引起的代謝壓力，而激素治療常常會因疲勞和其他副作用而降低患者的運動能力。
該研究由邁阿密大學米勒醫學院下屬的西爾維斯特綜合癌症中心的醫生科學家領導，並發表在 EMBO 分子醫學雜誌上。
運動被廣泛認為是癌症治療期間維持健康的有效方法。它有助於控製體重、穩定血糖並維護心髒健康。這些因素對患者在治療期間的感受以及治療後的康複情況都起著至關重要的作用。
然而，許多癌症患者無法堅持規律的運動。疲勞、治療相關的副作用、疼痛以及疾病晚期都會限製他們的身體活動，而此時代謝健康尤為重要。
這一現實促使研究人員提出了一個實際問題：如果運動的好處是由特定的生物信號驅動的，那麽這些相同的信號是否可以通過其他方式觸發？
一種模擬運動信號的藥物
研究結果表明這或許是可能的。西爾維斯特癌症中心的研究人員報告稱，二甲雙胍可以提高一種天然分子的水平，這種分子有助於調節前列腺癌患者體內能量的利用方式並控製體重。
這項研究並非暗示藥物可以取代運動。相反，它揭示了運動相關代謝益處背後的生物學機製，並表明即使身體活動受限，這些機製可能仍然會被激活。
“這項研究體現了將實驗室科學、代謝生物學和臨床研究有意結合起來進行跨學科研究所能取得的成果，”西爾維斯特研究所研究員、該研究的第一作者，泌尿生殖係統腫瘤內科醫生、米勒醫學院醫學和腫瘤內科教授馬裏約·比盧西奇醫學博士（Marijo Bilusic, MD, Ph.D.）說道。 “通過與西爾維斯特研究所的腫瘤生物學、癌症表觀遺傳學以及轉化與臨床腫瘤學項目合作，我們成功地將一個明確的分子信號與真實的患者數據聯係起來。研究結果並非發現了一種新的癌症生物標誌物，而是讓我們更清晰地了解了一種廣泛使用的藥物如何在治療前列腺癌期間支持代謝健康——這對患者和臨床醫生都至關重要。”
這項研究的核心是一種名為N-乳酰苯丙氨酸（Lac-Phe）的分子。雖然它的名稱很複雜，但它的功能相對容易理解。
乳酸-苯丙氨酸 (Lac-Phe) 在身體處於代謝壓力下時產生。它是由運動過程中積累的乳酸與蛋白質的組成成分苯丙氨酸結合形成的。科學家最初發現乳酸-苯丙氨酸的重要性，是因為劇烈運動後其水平會急劇升高，同時能量消耗和食欲控製也會發生變化。
早期的實驗室和人體研究已將較高水平的乳酸苯丙氨酸與食欲降低和體重控製改善聯係起來，而這兩點通常都與規律運動有關。
二甲雙胍與代謝途徑
乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的激活並非僅限於運動。研究人員發現，服用二甲雙胍的人群，即使不進行體育鍛煉，其乳酸-苯丙氨酸水平也會升高。這一現象引發了一個與癌症治療密切相關的重要問題：對於因治療而活動受限的患者，藥物是否也能激活通常由運動觸發的乳酸-苯丙氨酸通路？
為了進行研究，西爾維斯特團隊將研究重點放在了前列腺癌上。已知用於治療這種疾病的激素療法會擾亂新陳代謝，通常會導致體重增加、胰島素抵抗和心血管風險增加。
研究表明，服用二甲雙胍的患者體內乳糖-苯丙氨酸（Lac-Phe）水平與劇烈運動後相似。即使患者在采血時並未進行運動，也觀察到了這種效應，並且在開始激素治療後這種效應仍然存在。
“從臨床角度來看，觀察到與劇烈運動相似的代謝信號令人震驚，”比盧西奇說。 “對於那些因治療或症狀而限製身體活動的患者來說，這種效果可能尤其意義重大。”
重要的是，較高的乳糖-苯丙氨酸（Lac-Phe）水平與直接的抗腫瘤作用無關。該分子與前列腺特異性抗原（PSA，一種常用的前列腺癌標誌物）的變化也不相關。
區分這一概念對於理解研究結果至關重要。雖然還需要更大規模的研究來確定乳糖-苯丙氨酸（Lac-Phe）是否可以作為抗癌活性的標誌物，但目前的研究結果表明，它反映了人體在治療期間如何處理能量、體重和代謝壓力。
研究人員還在多個臨床環境中證實了這些結果。接受其他代謝療法的患者也出現了乳酸-苯丙氨酸水平升高的情況，這表明該效應可能代表了一種更廣泛的代謝反應，而不僅僅是二甲雙胍特有的效應。
“癌症治療對身體的影響往往超出腫瘤本身，”西爾維斯特研究所研究員、腫瘤生物學項目聯合負責人、米勒醫學院放射腫瘤學教授普裏亞姆瓦達·雷博士說道，“即使代謝健康不能直接改變腫瘤生長，它也能影響患者對治療的耐受程度以及他們長期的感受。這項研究提供了一個機會，讓我們能夠探索那些可以通過治療激活的分子通路，從而改善那些會誘發代謝應激的治療效果。”
多種工作途徑
已知二甲雙胍會提高一種名為 GDF-15 的應激激素水平。然而，這項研究發現乳糖-苯丙氨酸 (Lac-Phe) 與體重變化的相關性更強。由於這兩種分子的水平並非同步升高，研究結果表明二甲雙胍通過多種生物途徑影響體重，其中乳糖-苯丙氨酸發揮著重要作用。
“新陳代謝參與細胞的一切活動，”西爾維斯特研究所研究員、醫學博士兼哲學博士大衛·B·隆巴德（David B. Lombard）說道。他是癌症表觀遺傳學項目的聯合負責人，也是米勒醫學院病理學和實驗室醫學教授。 “這些發現表明，乳糖-苯丙氨酸（Lac-Phe）可能是一個非常有價值的信號，有助於我們了解二甲雙胍如何影響前列腺癌患者的代謝。”
總體而言，該研究為廣泛使用的糖尿病藥物如何幫助支持前列腺癌治療期間的代謝健康提供了新的見解。
“這項研究令人鼓舞之處在於，它提醒我們癌症治療不僅僅是針對腫瘤，還要關注患者的整體健康，”Rai說道。 “通過更好地了解治療如何影響新陳代謝，我們可以開始找到幫助患者在整個治療過程中保持體力、韌性和生活質量的方法。”
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