癌细胞可以被“饿死”?癌症“饥饿疗法”的原理是什么?

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恶性肿瘤由于其异常生长、增生迅速,且易转移等特点,已成为危害人类健康的头号“杀手”。目前,临床上针对恶性肿瘤的三大治疗手段主要是手术、放疗及化疗,但术后炎症、并发症及毒副反应等问题限制着它们的发展。但你知道,癌细胞是可以“饿死”的吗?

癌细胞可以被“饿死”?癌症“饥饿疗法”的原理是什么?

“饥饿”疗法是一种肿瘤治疗新方法,它主要通过阻断肿瘤血管生成,抑制肿瘤营养、能量的供应等方式,最终实现“饿死”肿瘤细胞的目的。

“饥饿疗法”的原理是什么?

肿瘤饥饿疗法所采用的具体方案是围绕肿瘤血管形成所必需的因素和条件来确定的,主要涉及三个方面:

一是消除肿瘤血管形成因子的作用。血管内皮生长因子(VEGF)家族是血管形成的最重要的调节因子,通过与其相应受体的作用,传递相应的信号,选择性增强血管内皮细胞的有丝分裂,促进血管形成,提高血管的通透性,使血浆大分子外渗沉积在血管外基质中,促进新生毛细血管网的建立。因此,以VEGF及其受体为靶点,用抗体中和其作用,或用天然及合成的抑制剂阻断其信号传导,在理论上有可能达到抑制肿瘤血管形成的效果;

癌细胞可以被“饿死”?癌症“饥饿疗法”的原理是什么?

二是抑制或杀灭增生的内皮细胞,使血管不能形成。现已知,如血管抑制素、内皮细胞抑制素等均能起到这种作用;

三是抑制基底膜和细胞外基质的降解。血管形成过程中除需要细胞因子与受体的作用及内皮细胞的作用外,还需要基底膜和细胞外基质的降解(主要由基质金属蛋白酶催化完成),故抑制这种降解也是抑制肿瘤血管形成的一个方面。

“饿死”癌细胞的疗法早已有之!

实际上,“饿死”癌细胞的想法很早就有了。早在1971年,哈佛大学佛克曼教授就提出这一设想,通过单克隆抗体中和内皮细胞生长因子抑制肿瘤血管生成,就能切断肿瘤细胞的血液及营养供应。这种抗肿瘤疗法被称为“抗肿瘤血管生成疗法”,也被形象地称为“饥饿疗法”。1994年,哈佛大学癌症研究中心曾采用该疗法一次治愈了7只刘易斯肺癌小鼠。目前,“抗肿瘤血管生成+抗肿瘤细胞增殖”的“A+治疗方案”已在许多医院普及。

癌细胞可以被“饿死”?癌症“饥饿疗法”的原理是什么?

近年来研究表明,VEGF在肿瘤早期血管形成、生长中起重要作用。针对抑制VEGF及其受体的治疗剂,如抗VEGF和VEGFR-1的抗体,阻断VEGFR-2信号传导的小分子抑制剂和可溶性的sFlt-1等等,均已进入临床试验。目前已有60余种不同的抗血管形成的治疗药物正在进行各种肿瘤的临床试验,还有更多的候选药物正在进行临床前试验。

2003年底,权威杂志Science评出了本年度世界十大科学成就,“肿瘤饥饿疗法”名列其中。研究人员宣布,经过大规模的临床试验,一种抗血管形成药物与传统的化疗药物联合使用,使晚期结肠癌患者的生存时间得到了延长。科学家指出,把抗VEGF的治疗和化疗或放疗结合起来,比使用任何单一的疗法更有效。同时还指出,上述对结肠癌有疗效的方案,对乳腺癌却疗效不明显,提示抗血管形成治疗也需因病而异。

“饿死癌细胞”离实际应用还有距离!

不同的葡萄糖转运蛋白分布在不同细胞,行使相同或不同功能,比如单糖运输、己糖运输、双向运输等,而每种细胞上分布着不止一种类型的葡萄糖转运蛋白,这就使得GLUT1的功能被抑制后,其他葡萄糖转运蛋白将代偿其功能。以GLUT3为例,它主要分布在神经元和胎盘组织,当脑瘤患者的GLUT1被抑制后,仍然可以依赖GLUT3摄取葡萄糖,因此癌细胞还能继续生长。同时,GLUT1还有一个易被诱导的特点,即葡萄糖水平低,它就高表达;葡萄糖水平高,它就低表达,这就使得将来使用抑制剂会面临“水涨船高”的难题,也就是活性很难抑制或易诱发耐药性。

癌细胞可以被“饿死”?癌症“饥饿疗法”的原理是什么?

虽然GLUT1蛋白质的结构已被解析出来,但基于结构的药物设计、研发、临床前及临床试验等尚未开始,还有大量工作要做,包括解决上述特异性及诱导性等方面的问题,也需要耗费巨大的财力、物力和人力,现在就一味憧憬它美好的抗肿瘤临床应用前景,似乎为时过早。


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