摘要:一项研究发现了饮食,肠道微生物与癌症治疗功效之间的令人惊讶的联系。...
路德维希癌症研究研究发现了饮食,肠道微生物与癌症治疗功效之间的惊人联系。
该研究由路德维希普林斯顿的Asael Roichman和分支机构主任Joshua Rabinowitz领导,可以帮助解释为什么称为PI3激酶(PI3K)抑制剂的药物 - 破坏了异常激活的生物化信号途径,该途径刺激了癌细胞繁殖 - 刺激癌细胞繁殖 - 没有导致固体癌症的持久性癌症控制效果。
Rabinowitz说:“许多癌症药物对所有患者来说都没有很好地工作,并且一种新兴的可能性是饮食在这种变异性中起作用。” “我们在这项研究中发现,饮食确实可以改变临床前模型中的癌症治疗结果,并且可以意外地与其直接的营养作用无关。事实证明,植物性食物中的某些小分子通过恒定的肠肠细菌在小鼠中转化为小鼠,使肝脏更快地使PI3K抑制剂更快地抑制了药物,从而使肝脏更快地抑制了药物。
“尽管我们专注于PI3K抑制剂,但涉及清除这些药物的肝酶也分解了许多其他药物,” Rabinowitz Lab的博士后兼研究的主要作者Roichman补充说。 “这表明我们的发现可能与用于治疗癌症和其他疾病的多种药物有关。”
这项研究,在当前的期刊上报道细胞从一个完全不同的角度检查饮食和癌症治疗之间的相互作用的实验,从一个完全不同的角度来看,这是一个令人惊讶的结果。
Rabinowitz Lab和其他实验室表明,在癌症的临床前小鼠模型中,生酮饮食会大大增强对癌症药物的反应。这样的饮食富含脂肪,淀粉和糖等碳水化合物的含量非常低,并且它们的治疗反应增强被认为与它们降低胰岛素和血糖水平的趋势有关。因此,研究人员感到惊讶的是,喂养某些高碳水化合物饮食(应该升高血糖和尖峰胰岛素的产生)时对PI3K抑制剂的反应很好。
在挖掘出这种意外的结果时,他们发现酮饮食对PI3K抑制剂的反应增强与碳水化合物,脂肪,血糖或胰岛素无关。相反,实验表明,关键的决定因素是饮食的分子复杂性 - 是否是由“全食”制成的,而不是加工的。
小鼠在临床前研究中消耗的生酮食品是一种高度加工的,缺乏植物衍生的化学物质(植物化学物质)的复杂混合物,尤其是来自豆类和大豆,它们存在于标准食物中。事实证明,肠道微生物分解了植物化学物质,即源自大豆的大豆蛋白,分解成诱导肝酶的表达的分子,细胞色素p450。
实验表明,这些肝饲养小鼠中这些肝酶的产生升高导致PI3K抑制剂的快速清除,从而降低了该方案的抗癌能力。根据这些发现,研究人员表明,高碳水化合物但低染色的饮食 - 以及抑制肠道微生物组的抗生素 - 增强了PI3K抑制剂在小鼠中的活性。
Roichman说:“这些发现表明,某些基于植物的饮食通过与肠道微生物的相互作用,可以通过加强人体的药物清除系统来降低癌症药物的暴露。” “尽管发挥这种影响的特定分子在人类中可能有所不同,但我们的工作突出了饮食和微生物组是可以影响癌症药物在体内行为的关键因素。”
此外,这些发现为制定癌症治疗的新策略开放,这些策略考虑了患者饮食,微生物组组成和最近使用抗生素的因素,从而改变了共生细菌的生态系统。通过其他研究的了解,这些策略可以包括对患者微生物组的分析以及饮食变化和药物干预措施的处方,以调节癌症疗法的代谢。
除了担任路德维希癌症研究所普林斯顿分公司主任外,拉比诺维茨还担任化学和刘易斯·西格勒综合基因组学研究所的教授和罗格斯癌症研究所的成员。
这项研究得到了路德维希癌症研究所的支持,Stand Up 2 Cancer,美国国家卫生研究院和新泽西州癌症研究委员会。