Nature|生酮飲食或禁食，通過脂質失衡可以減緩腫瘤生長

越來越多的證據表明，飲食干預可能有助于減緩腫瘤的生長，麻省理工學院的科學家們現在報告了嚙齒動物研究，表明飲食如何影響癌細胞，并解釋了限制熱量如何減緩腫瘤生長。該研究檢測了熱量限制（CR）飲食和生酮飲食（KD）對胰腺腫瘤小鼠的影響。結果表明，雖然兩種飲食都減少了腫瘤可利用的糖量，但只有卡路里限制飲食減少了脂肪酸的可利用性，這與腫瘤生長的減緩有關。

科學家們強調，他們的發現并不表明癌癥患者應該嘗試遵循任何一種飲食，相反，這些結果可能會促使新的研究來確定飲食干預如何與現有藥物或新興藥物相結合來幫助癌癥患者。“有很多證據表明，飲食可以影響癌癥的進展速度，但這并不是一種治愈方法。雖然研究結果具有啟發性，但還需要進一步的研究，個別患者應該向醫生咨詢癌癥的正確飲食干預措施。”麻省理工學院科赫綜合癌癥研究所所長、該團隊發表在《Nature》上的文章的資深作者、醫學博士Matthew Vander Heiden說。

主要作者Evan Lien博士及其同事在一篇題為“Low glycaemic diet alter lipid metabolism to influence tumour growth”的論文中描述了他們的研究結果。

Vander Heiden也是Dana Farber癌癥研究所的腫瘤內科醫師，他說他的病人經常向他詢問各種飲食的潛在好處，但沒有足夠的科學證據可以提供任何明確的建議。這些飲食問題中的許多都與熱量限制飲食（減少25–50%的熱量消耗）或生酮飲食（低碳水化合物、高脂肪和高蛋白質）有關。

先前的研究表明，在某些情況下，限制熱量的飲食可能會減緩腫瘤的生長，而且這種飲食已經被證明可以延長小鼠和許多其他動物的壽命。少量研究探索生酮飲食對癌癥的影響，但沒有得出結論。

“很多建議或文化潮流并不一定總是建立在很好的科學基礎之上。這似乎是一個機會，特別是隨著我們對癌癥代謝的理解在過去10年左右的時間里有了很大的發展，我們可以利用我們所學到的一些生化原理，并應用這些概念來理解這個復雜的問題。”研究人員說。

癌細胞消耗大量的葡萄糖，因此一些科學家假設生酮飲食或熱量限制可能通過減少可用的葡萄糖量來減緩腫瘤生長。“飲食干預可以改變腫瘤微環境中的代謝物水平，這可能會影響癌細胞代謝，從而改變腫瘤生長。”作者指出。然而，他們也指出，“低血糖飲食通常被認為是通過降低血糖和胰島素水平來抑制腫瘤生長的，但其他營養素的變化是否也起作用還不清楚。”

在最新報道的研究中，研究人員調查并比較了正常飲食、熱量限制飲食和生酮飲食對胰腺腫瘤小鼠的影響。他們發現，與生酮飲食相比，熱量限制對減緩腫瘤生長的作用要大得多，這促使他們認為葡萄糖水平可能不會在腫瘤生長減緩中起主要作用。“有趣的是，在這個模型中，只有CR抑制腫瘤生長。”他們寫道，“盡管CR小鼠消耗的熱量減少了40%，體重也減輕了，但即使動物體重正常化，腫瘤生長仍然受到抑制。”

為了研究 CR 對癌癥生長影響的潛在機制，研究小組分析了胰腺腫瘤小鼠的腫瘤生長和營養素濃度。他們發現，在生酮和熱量受限的小鼠中，葡萄糖水平都下降了。但在熱量受限的小鼠中，脂質水平也下降了，而在生酮飲食的小鼠中，脂質水平上升。研究小組指出：“用CR（而非KD）觀察到的營養可用性變化，是血漿和腫瘤中的脂質水平降低。”

脂質短缺會損害腫瘤生長，因為癌細胞需要脂質來構建細胞膜。通常，當組織中沒有脂質時，細胞可以自己制造。作為這個過程的一部分，他們需要保持飽和及不飽和脂肪酸的正確平衡，這需要一種叫做硬脂酰輔酶A去飽和酶（SCD）的酶。這種酶負責將飽和脂肪酸轉化為不飽和脂肪酸。

該團隊的實驗表明，雖然熱量限制和生酮飲食會降低SCD活性，但生酮飲食的小鼠可以從食物中獲得脂質，因此它們不需要使用SCD。然而，限制熱量飲食的小鼠無法從它們的飲食中獲取脂肪酸或自己產生脂肪酸。與生酮飲食的小鼠相比，這些小鼠的腫瘤生長明顯減慢。“熱量限制不僅會使腫瘤缺乏脂質，還會破壞腫瘤適應脂質的過程。”研究人員指出，“這種組合確實有助于抑制腫瘤生長。”

除了老鼠研究外，研究人員還研究了人類數據。研究小組與合著者、Dana Farber癌癥研究所的腫瘤學家、醫學博士Brian Wolpin合作，研究了胰腺癌患者的飲食模式與生存時間之間的關系。研究小組寫道：“膳食脂肪成分與低血糖腫瘤SCD抑制之間的相互作用導致飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸之間的失衡，提供了低血糖飲食影響腫瘤生長的機制。為了開始評估低血糖飲食對脂質代謝的影響是否會影響人類腫瘤的生長，我們評估了兩個大型前瞻性隊列中1165名胰腺癌患者的飲食模式與生存時間之間的關系：護士健康研究（NHS）和衛生專業人員隨訪研究（HPFS）。”他們解釋道。

從這些人體數據中，科學家們發現，攝入的脂肪類型似乎會影響胰腺癌診斷后低糖飲食患者的情況，盡管研究人員也承認，這些數據還不夠完整，無法得出任何關于低糖飲食影響的結論。他們寫道：“低碳水化合物、高脂肪和高蛋白質的飲食模式與更長的生存時間有關。對于脂肪和蛋白質成分是植物性而非動物性的低碳水化合物飲食模式，這種關聯性稍強一些。”

盡管這項研究確實表明限制熱量攝入對小鼠有益，但研究人員表示，他們不建議癌癥患者遵循熱量限制飲食，因為這種飲食很難維持，并且可能產生有害的副作用。然而，他們認為，可以利用癌細胞對不飽和脂肪酸的依賴性來開發可能有助于減緩腫瘤生長的藥物。

一種可能的治療策略是抑制SCD酶，這會切斷腫瘤細胞產生不飽和脂肪酸的能力。“這些研究的目的不一定是推薦一種飲食，而是要真正了解潛在的生物學。”研究人員指出，“他們提供了一些關于這些飲食如何起作用的機制的了解，這可以引導我們理性地思考如何模仿這些情況進行癌癥治療。”

研究人員計劃研究含有多種脂肪來源的飲食，包括飽和、單不飽和以及多不飽和脂肪酸含量存在一定差異的植物或動物脂肪，如何改變腫瘤脂肪酸代謝以及不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比例。他們在論文中指出：“雖然需要做更多的工作來了解不同的膳食脂肪成分影響人類腫瘤生長和代謝的機制，但植物來源的脂質比動物來源的脂質含有更多的不飽和脂肪酸這一事實具有挑戰性。這項研究顯示了飲食如何改變腫瘤代謝物的可用性并影響癌細胞的代謝從而影響其生長。更好地理解飲食對腫瘤代謝和進展的影響可能會導致采用正交策略來模擬特定飲食的影響，并為如何納入飲食干預以改善癌癥患者的護理提供指導。”