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生酮饮食加免疫疗法的组成部分可以减少前列腺癌

Xin Lu is pictured seated in front of a gray background. He has short dark hair, wears glasses and is wearing a gray shirt and dark tie.
陆昕

圣母大学的研究人员发现,在实验室环境中将前酮补充剂(高脂肪、低碳水化合物生酮饮食的一种成分)添加到一种癌症疗法中,对治疗前列腺癌非常有效。

最近在线发表在《癌症研究》杂志上,来自生物科学系John M.和Mary Jo Boler大学副教授Xin Lu的研究以及合作者解决了肿瘤学家一直在努力解决的问题:前列腺癌对一种称为免疫检查点阻断(ICB)疗法的免疫疗法具有抗药性。ICB疗法可阻止某些蛋白质与其他蛋白质结合,并为我们身体的战斗机细胞T细胞杀死癌症铺平道路。

“前列腺癌是美国男性最常见的癌症,免疫疗法对其他一些癌症(如黑色素瘤或肺癌)确实有影响,但它对前列腺癌几乎没有作用,”隶属于Boler-Parseghian罕见和被忽视疾病中心的Lu说。添加膳食补充剂可能会克服这种阻力,该研究的主要作者肖恩·墨菲(Sean Murphy)建议。

墨菲(Murphy)是24年的校友,是卢实验室的博士生,他自己也一直在遵循生酮饮食。知道癌细胞以糖为食,他决定剥夺小鼠模型的碳水化合物 – 酮症饮食的关键组成部分 – 可能会阻止癌症的生长。

他将模型分为不同的组:单独的免疫疗法、单独的生酮饮食、单独的前酮补充剂、带有免疫疗法的生酮饮食、带有免疫疗法的补充剂和对照组。虽然单独的免疫疗法对肿瘤几乎没有影响(就像大多数前列腺癌患者一样),但免疫疗法的生酮饮食和免疫疗法的生酮前补充剂都减少了癌症并延长了小鼠模型的寿命。

补充免疫疗法效果最好。

“事实证明,这种组合效果非常好,”卢说。“它使肿瘤对免疫疗法变得非常敏感,23%的小鼠被治愈 – 它们没有肿瘤;在其余部分,肿瘤正在急剧缩小。

有证据表明,提供酮体的补充剂(当人们吃酮饮食时在体内产生酮体)可能会阻止前列腺癌细胞对免疫疗法产生抗药性。这可能会导致未来的临床研究,研究生酮饮食或生酮补充剂如何增强癌症治疗。

虽然生酮饮食允许摄入最少的碳水化合物,但这项研究的成功与缺乏碳水化合物无关,Murphy和Lu强调。这是关于酮体的存在,酮体是一种由肝脏产生的物质,在没有葡萄糖时用作能量来源。酮体破坏了癌细胞的循环,使T细胞能够完成破坏它们的工作。

Lu说,这一发现在分子水平上也令人兴奋。任何类型的饮食研究都可能受到潜在的因果关系问题的影响:饮食的结果还是因为饮食而做出的其他变化?但Lu和他的合作者使用单细胞RNA测序证实了他们的结果,该测序检查了肿瘤内单细胞的基因表达。

“我们发现,这种补充剂和免疫疗法的结合重新编程了肿瘤的整个免疫特征,并将许多T细胞募集到肿瘤中以杀死前列腺癌细胞,”Lu说。

成功的治疗还减少了一种称为中性粒细胞的免疫细胞的数量。一旦进入肿瘤微环境,中性粒细胞的自然特性就会变得严重扭曲,它们主要负责抑制T细胞活性并允许更多的肿瘤进展。中性粒细胞失调也与许多其他疾病有关。

“随着主要酮体消耗中性粒细胞,它为研究酮饮食和酮补充剂对从炎症性肠病到关节炎等疾病的影响打开了大门,”墨菲说。

卢同意了。

“令人兴奋的是,我们越来越接近这种机制,由遗传模型和我们在肿瘤本身中看到的东西支持,为什么会起作用,”他说。

合著者包括谢里夫·拉米(Sharif Rahmy)、甘戴林(Dailin Gan)、刘国强(Guoqiang Liu)、朱一妮(Yini Zhu)、马克西姆·马尼亚克(Maxim Manyak)、罗恩·杜(Loan Duong)、何建平(Jianping He)、詹姆斯·斯科菲尔德(James H. Schofield)、扎卡里·谢弗(Zachary T. Schafer)、李军(Jun Li)和卢雪民(Xuemin Lu),均来自圣母大学。

该研究得到了美国癌症研究所的资助,美国国立卫生研究院的资助以及印第安纳州临床和转化科学研究所的核心设施资助。其他支持包括国防部和圣母大学的博勒家庭基金会。圣母大学IDEA中心根据这项研究提交了临时专利申请。

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新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.nd.edu/news/component-of-keto-diet-plus-immunotherapy-may-reduce-prostate-cancer/