英国威斯塔研究所的一项新研究揭示了果糖(一种常见的膳食糖)与一种侵袭性卵巢癌扩散之间意想不到的联系。该研究发表在《自然·衰老》杂志上,研究发现,未被化疗杀死的癌细胞会向邻近的肿瘤细胞发出信号,帮助它们增强扩散能力。
研究人员发现果糖是这一过程中的关键信使,揭示了一种此前未被认识的方式,即治疗后存活的癌细胞可能会促进癌症的扩散。
“一些在化疗后存活下来的癌细胞不再分裂,但它们仍然具有生物活性,”威斯塔研究所凯瑟琳·艾尔德实验室的博士后研究员、该研究的第一作者艾丹·科尔说。 “相反,它们会继续释放分子,向附近的细胞发送信号。我们的研究是首批表明营养物质——在本例中是果糖——可以作为这些信号之一的研究之一。”
卵巢癌几乎普遍采用铂类化疗,许多患者初期疗效显着。然而,大多数患者病情会复发,且几乎总是通过腹腔扩散。这种扩散,即转移,约占该病死亡病例的90%。
来自存活细胞的信号
先前的研究表明,化疗未能杀死的癌细胞在癌症复发中发挥着一定作用,部分原因在于它们能够释放复杂的信号分子混合物。科尔及其同事首先设计了一个实验:他们收集了化疗存活细胞释放的分子,并发现仅这些因子就能显着促进癌细胞的扩散。
科尔说:“据我们所知,这是第一次有人在临床前模型(而不仅仅是培养皿)中证明,是这些细胞释放的分子(而不是细胞本身)驱动了癌症的扩散。”
这一发现促使研究团队去寻找导致癌细胞扩散的物质。结果发现,存活的癌细胞会产生果糖,并将其作为信号传递,促进癌细胞扩散。
膳食果糖开始发挥作用
更令人感兴趣的是,他们发现,即使不接受化疗,摄入含糖饮料中高浓度的果糖也会促使癌细胞扩散。果糖的这一发现尤其引人注目,因为它表明,简单的饮食改变或许就能影响癌症的进展。
鉴于果糖在美国的消费普遍性,这一点尤为重要,高果糖玉米糖浆约占某些人每日卡路里摄入量的 8% 至 20%。
与许多患者无法控制的癌症风险因素不同,果糖的摄入量可以通过饮食选择进行调整。虽然限制果糖摄入的有效性尚未在患者身上直接验证,但这项研究提出了一种可能性,即营养可能以先前未被认识到的方式影响癌症的进展。
胆固醇在细胞逃逸中的作用
接下来,研究人员试图了解果糖为何会促进癌细胞扩散。他们运用多种大规模分析技术,包括CRISPR筛选,发现果糖会抑制邻近细胞内的胆固醇。胆固醇对于细胞间的黏附至关重要,就像生物胶水一样,因此胆固醇水平降低会使癌细胞更容易脱离宿主并扩散。
果糖能降低胆固醇生成的这一发现具有重要的临床意义。他汀类药物能降低胆固醇生成,美国有3900万人服用该药。
研究团队发现,单独服用他汀类药物会减少细胞间的黏附力,从而促进癌细胞逃逸。目前,研究团队正在调查这些药物是否会干扰化疗的效果——但他们强调,这并非患者停止服用这些药物的理由。
“我们还没有在患者身上测试过这种效果,但这引发了人们对将降胆固醇药物与化疗结合使用的问题,尤其是卵巢癌在绝经后妇女中最常见,而她们通常已经在服用他汀类药物,”威斯塔研究所艾伦和罗纳德·卡普兰癌症中心分子和细胞肿瘤发生项目教授兼联合负责人、该研究的资深作者艾尔德说。
检验该模式是否成立
研究人员还在研究这种机制如何扩展到卵巢癌以外的领域。
“我们认为其他扩散到躯干内的癌症——胰腺癌、结肠癌、肝癌——也可能表现出类似的特征。我们现在还不能断言这是普遍现象,但我们认为这种影响不仅限于卵巢癌,”艾尔德说。
她和科尔已经开始设计后续实验,以检验他们的发现是否能在各种其他癌症类型中得到重现。