摘要:许多癌症药物因人而异,并非对所有患者都一样有效。根据最近发表在《细胞》杂志的一项研究,抗癌药的治疗效果与饮食之间有着令人意想不到的关系。通常被认为有益健康的植物类食物,尤其是豆类,竟然“有碍”抗癌药物发挥药效。
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2025年05月27日 10:02江西
许多癌症药物因人而异,并非对所有患者都一样有效。根据最近发表在《细胞》杂志的一项研究,抗癌药的治疗效果与饮食之间有着令人意想不到的关系。通常被认为有益健康的植物类食物,尤其是豆类,竟然“有碍”抗癌药物发挥药效。
在这项研究中,路德维希癌症研究中心(Ludwig cancer research)的科学家重点关注的是一类称为PI3激酶(PI3K)抑制剂的抗癌药物。PI3K信号通路在癌症中广泛过度激活,刺激癌细胞异常增殖,因此能够抑制这条信号通路的PI3K抑制剂在抗癌药物的开发中备受关注,并且已有多款PI3K抑制剂获批应用于临床。
通过小鼠癌症模型,研究人员注意到一个有趣的现象:采取生酮饮食时,PI3K抑制剂的抗癌效果会显著增强。
生酮饮食(ketogenic diet)是一种强调高脂肪和低碳水、中等蛋白质的饮食模式,以大量脂肪替代碳水化合物作为能量供给的营养素,因为肝脏分解脂肪产生大量酮体(ketone body)而得名。
为什么生酮饮食会显著增强PI3K抑制剂的抗癌效果?起初研究人员猜想这可能与生酮饮食降低胰岛素和血糖水平有关。毕竟,生酮饮食近年来因为有助于2型糖尿病患者减轻体重并控制血糖而在减肥人群中颇受关注。
然而新的实验结果证明并非如此。研究人员以特定的高碳水饮食喂食小鼠,虽然这些食物理应升高小鼠的血糖和增加胰岛素的产生,但小鼠对PI3K抑制剂也有良好的反应。显然,这一出人意料的结果迫使研究者继续寻找生酮饮食增强PI3K抑制剂反应的真正原因。
最终他们发现,生酮饮食在这里起到的作用与碳水化合物和脂肪多少没关系,与血糖和胰岛素的高低也没关系。实际上,关键的决定因素是饮食的分子复杂性。换句话说,是由“天然”食物组成还是由高度加工的食物制成。
实验中研究人员喂食小鼠的生酮饮食其实是特制的高度加工食物,缺乏标准饮食中来自于天然植物性食物的丰富小分子,尤其是豆科植物(比如大豆)中常见的一种化合物——大豆皂甙(soyasaponin)。同样的,那些增强PI3K抑制剂效果的精制高碳水饮食也缺乏植物化合物。
图片来源:123RF
豆类等植物性食物向来被认为是“有益健康“的饮食成分,为什么去除了它们反而会让抗癌药更有效?进一步研究发现,肠道微生物在这里扮演了关键角色。
由于肠道微生物很爱”吃”大豆皂甙,代谢产生的化合物会促进肝脏表达更多的细胞色素P450。而细胞色素P450家族是体内最重要的药物代谢酶,产生增加意味着身体的药物清除系统增强,会导致血液中的PI3K抑制剂被快速清除,从而降低药的抗癌效果。相反,当饮食中缺乏大豆皂甙,细胞色素P450浓度降低,体内的PI3K抑制剂得以更好地保留。当然,如果肠道微生物不起作用——比如在实验中让小鼠服用了抗生素,也会促进PI3K抑制剂的抗癌活性。
▲研究示意图(图片来源:参考资料[1])
考虑到肝脏的细胞色素P450也是很多其他药物的代谢酶,研究人员推测,这一结论或许不只与PI3K抑制剂有关,也可能与其他治疗癌症甚至其他疾病的药物有关。但这些结果并不是建议人们少吃或不吃豆类,而是通过这项研究,我们可以认识到饮食通过植物化学-微生物组-肝脏相互作用影响药物活性,从新的角度开发新的癌症治疗策略,即把患者的饮食、肠道微生物组成、近期使用的抗生素等因素考虑在内的综合治疗策略。
参考资料:
[1] Asael Roichman et al., Microbiome metabolism of dietary phytochemicals controls the anticancer activity of PI3K inhibitors. Cell (2025) Doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.041
[2] The dietary bug in a cancer therapy. Retrieved May 26, 2025 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1084785
来源:营养和医学