一项新的研究表明,许多动物蛋白的分子组成部分:氨基酸缬氨酸,在 T 细胞急性淋巴细胞白血病的癌性生长中起着关键作用。缬氨酸化学名称为2-氨基-3-甲基丁酸,属于支链氨基酸,是由GorupBesanty于1856年在胰脏的提取液中首先发现的,后来1901年由Fischer从蛋白质水解物中成功分离出来。缬氨酸是具有旋光性的化合物,分为L型和D型;在动物体内L型易被肠壁吸收,其生理效果是D型的两倍。同时,缬氨酸也是三种支链氨基酸之一,在人体营养添加剂、饲料添加剂、调味品、医药、农药和保健品等方面有着广泛的应用。
该研究由纽约大学朗格尼健康中心、病理学系以及劳拉和艾萨克珀尔马特癌症中心的研究人员领导,研究表明,与正常 T 细胞相比,在细胞中消耗缬氨酸的基因在癌细胞中的活性更高。
阻断这些与缬氨酸相关的基因不仅会导致白血病血液 T 细胞中的缬氨酸减少,而且还会阻止这些肿瘤细胞生长,只有 2% 的癌细胞存活。
此外,实验表明,NOTCH1 基因的 DNA 密码的变化(突变)在白血病患者中最常见,部分通过增加缬氨酸水平来促进癌症生长。在实验室培养的人类白血病细胞的实验,并移植到小鼠体内,然后患上这种癌症,这种癌症起源于骨髓中的白细胞。
进一步的实验表明,给白血病小鼠喂食低缬氨酸饮食三周会中断肿瘤的生长。这种饮食还将循环血癌细胞减少了至少一半,在某些情况下甚至无法检测到。相比之下,将缬氨酸重新引入饮食会导致癌症进展。
“我们的研究证实,T 细胞急性淋巴细胞白血病绝对依赖于缬氨酸的供应,而缬氨酸缺乏会阻止这种癌症的进展,” Palaniraja Thandapani 博士说。
研究小组计划明年测试低富含缬氨酸的食物(如肉类、鱼类和豆类)的饮食是否对癌症患者有效。Thandapani 说,低缬氨酸饮食很容易获得,因为它们已经被用于治疗与影响肠道代谢的遗传疾病有关的体内酸失衡。
Iannis Aifantis 博士说,试验设计可能会将饮食疗法与 venetoclax 结合起来,venetoclax 是一种已在美国批准用于治疗大多数其他类型白血病的药物。
他说,药物组合很重要,因为从长远来看,这种饮食限制不太可能持续。这是由于已知的长期缬氨酸缺乏可能导致肌肉萎缩和脑损伤。
“我们的临床方法将涉及使用低缬氨酸饮食将患有急性淋巴细胞白血病的 T 细胞数量减少到如此低的水平,以至于药物可以有效地阻止癌症进展,” Hermann M. Biggs 教授和主席 Aifantis 说。
Aifantis 说,癌症的生长和扩散需要许多基本的细胞构件,包括蛋白质、核苷酸和脂肪酸。至少有六种其他氨基酸,尤其是高水平的赖氨酸,与癌症有关,但它们的确切作用仍然未知。他说,几十年来已经尝试了仅用于治疗癌症的饮食策略,但几乎没有科学证据表明其益处,在推荐任何治疗指南之前,需要进行更多的研究,包括团队计划的临床试验。
美国癌症协会估计,每年有超过 1,500 名美国人(主要是儿童)死于 T 细胞急性淋巴细胞白血病。另外5,000人将被新诊断。这种癌症约占所有白血病的四分之一。
该研究的资金支持由美国国立卫生研究院拨款 P30CA016087、P01 CA229086 和 R01 CA228135 提供;白血病和淋巴瘤协会;纽约州卫生部的 NYSTEM 计划;和美国癌症研究协会因赛特公司白血病研究奖学金。
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