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『珍藏版』Nature综述饮食调节助力肿瘤治疗

肿瘤的发展依赖于宿主提供的营养物质。研究表明改变宿主的饮食习惯可以改变肿瘤微环境中

的营养供给。饮食调整会靶向特定的营养物质，从而将肿瘤代谢中存在的弱点暴露，增强抗肿

瘤药物的细胞毒性。最近的报道表明，饮食中几种营养物质的改变能够改善肿瘤治疗的效果。

这种方法是抑制肿瘤生长的另一种潜在策略。

近日，来自美国哈佛大学医学院NaamaKanarek和Broad研究所的DavidSabatini等合作在

Nature上发表了题为DietarymodificationsforenhancedcancerTherapy的综述。该综述讲述

了这一快速发展领域中的必威体育精装版进展。作者指出在肿瘤研究和治疗期间需关注肿瘤患者的饮食习

惯和营养状况。

近几年，随着研究体内肿瘤代谢特性技术的发展，一些研究表明调控特定代谢物促进肿瘤对治

疗的反应性。这些研究与流行病学研究不同，流行病学研究描述了生活方式、饮食习惯、暴饮

暴食与肿瘤之间的联系，并且仅限于对危险因素的回顾性关联分析。

本文详细讨论了多种营养物质（包括葡萄糖、果糖和氨基酸）的摄入限制对细胞代谢以及信号

传导途径的影响。作者还概述了如何利用其他饮食干预措施，例如营养补充或药理学上的营养

消耗来进行肿瘤治疗。本文最后，作者针对特定患者量身定制的饮食控制和其他疗法的协同潜

力提出了自己的看法。

禁食

多个小鼠模型实验证实禁食能够抑制肿瘤。研究表明间歇性禁食抑制衰老小鼠淋巴瘤，并且会

延迟杂合p53缺失小鼠腺瘤和淋巴瘤的产生。在小鼠乳腺癌、黑色素瘤、胶质瘤移植模型中，联

合禁食与化疗能够显著提高治疗效果。目前的研究发现禁食抑制肿瘤进展的主要机制是通过降

低生长因子IGF1的水平。但是仍然需要利用多种研究手段来探究禁食促进看肿瘤的其他分子因

素。

有报道称低热量饮食或者低蛋白饮食也可以模拟禁食，具有与长期禁食相似的抗肿瘤效果。由

于肿瘤患者身体原因，这些替代方案更容易被接受，而且不会像剧烈的长期禁食方案损害机

体。作者主要探讨了非苛刻禁食（限制葡萄糖、果糖或者氨基酸）如何影响肿瘤的发展与治疗

的反应性。并提出适合肿瘤患者的饮食方案。

葡萄糖限制

葡萄糖可以参与多种代谢途径，维持肿瘤的高水平消耗，支持肿瘤生长。葡萄糖能通过多种机

制发挥促进肿瘤作用。葡萄糖能量产生的来源，参与合成维持肿瘤高增殖水平的生物分子。葡

萄糖的消耗会导致胰岛素的分泌，而胰岛素是公认的促肿瘤信号分子。相比于其他类型的营养

物质，葡萄糖的水平可以通过简单的饮食调节来操控。因此葡萄糖是基于饮食改变达到抗肿瘤

效果的理想靶标。

葡萄糖是能量和生物分子合成的主要来源

葡萄糖参与多个合成代谢过程，这些过程在肿瘤细胞中显著增强，这些对于肿瘤的高增值率至

关重要。进入肿瘤细胞的大部分葡萄糖参与糖酵解和丙酮酸的合成。肿瘤细胞中的丙酮酸进入

TCA循环产生ATP的比例较少，大部分会用于合成代谢，造成生物分子在肿瘤细胞中积累，维

持肿瘤增殖。这种现象也被称为Warburg效应。在不同类型的肿瘤中，Warburg效应的程度各有

不同。这是肿瘤细胞如何重置代谢程序而促进其独特的代谢需求的很好的一个示例。

葡萄糖诱导促肿瘤信号

饮食中糖的摄入会增加血糖水平，胰岛β细胞可迅速的感应升高的血糖，并快速分泌胰岛素。胰

岛素主要通过增加骨骼肌和肝脏对葡萄糖的吸收来降低血糖。肿瘤细胞可以对胰岛素做出反

应。肿瘤细胞表达的胰岛素受体可以激活下游的PI3K信号通路。PI3K异常激活是大多肿瘤细胞

的标志。PI3K通过调节细胞周期、细胞命运、合成代谢等来促进肿瘤的生长。PI3K途径通过激

活PIK3CA和AKT激酶以及抑制肿瘤抑制因子PTEN来驱动肿瘤生长。通过胰岛素或突变激活

PI3K信号可以激活mTORC1，mTORC1减少自噬并增加合成代谢过程，促进增殖和生物分子积

累。此外，长期高水平的胰岛素（在肥胖和/或糖尿病患者中）与较高的肿瘤风险相关。但是也

存在除胰岛素和葡萄糖以外的因素，可能在肥胖和糖尿病患者中也发挥促肿瘤作用。

限制饮食中的葡萄糖促进肿瘤治疗效果

最常用的降低血糖的饮食限制方案是限制卡路里摄入。在人类中，总热量摄入减少50％之后，

血糖降低15％。限制饮食虽然可能会从减少葡萄糖方面对肿瘤患者有益，但患者难以遵从这种

方案，并且可能损害患者的整体身体状况，因此这个并不是推荐给患者的最佳饮食方案。有一

种低血糖但具有正常热量值的饮食（即等热量饮食），如生酮饮食，可能比降低总热量摄入