肿瘤营养代谢调节治疗(完整版)
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肿瘤营养代谢调节治疗(完整版)【摘要】越来越多的研究证实,肿瘤的生物学本质是一种代谢性疾病,基于肿瘤代谢靶点的代谢调节治疗因此成为肿瘤治疗的新方向。
肿瘤代谢调节治疗的手段很多,如药物、手术、运动及营养素,单纯使用营养素实施代谢调节治疗者为营养代谢调节治疗。
营养素包括宏量营养素和微量营养素,目前的研究更多聚焦于碳水化合物、蛋白质/氨基酸及脂肪三大宏量营养素代谢调节,包括减少葡萄糖供给,提高蛋白质供给,选择合适的脂肪酸及生酮饮食。
营养代谢调节治疗不仅仅是提供营养素、提供能量,更加重要的是发挥营养素的代谢调节作用。
肿瘤细胞具有高度代谢异质性,不同肿瘤细胞对同一种营养素的代谢表现出显著的差异,营养代谢调节治疗因此同样要求精准调节。
由于肿瘤细胞的高度代谢适应性,当任何一条代谢通路遇到障碍时,肿瘤细胞会自动切换或启用其他通路,从而逃避应激损害,因此,肿瘤营养代谢调节治疗应该联合阻断或调控多个代谢途径,从而更好地发挥抗肿瘤作用,提高治疗效果。
【关键词】肿瘤;营养;代谢;调节;治疗肿瘤的生物学本质是决定肿瘤治疗方向的重大问题,肿瘤究竟是遗传性疾病还是代谢性疾病,历史上的认识有过反复,今天仍然在争论[1]。
人类有1000多种肿瘤相关基因,包括250多种癌基因、700多种抑癌基因。
研究发现它们绝大多数在细胞代谢中发挥关键作用,主要涉及有氧糖酵解、谷氨酰胺分解、一碳代谢、磷酸戊糖通路及脂肪酸从头合成。
上述5条代谢通路使肿瘤细胞由单纯的产生ATP转变为产生大量氨基酸、核苷酸、脂肪酸以及细胞快速生长与增殖需要的其他中间产物,这些代谢产物反过来服务于上述代谢通路,从而促进肿瘤生长、抑制肿瘤凋亡。
据此有人认为肿瘤是一种代谢性疾病[2-4],并提出肿瘤营养代谢调节治疗[5,6]。
本文从三大宏量营养素讨论肿瘤营养代谢调节治疗。
1 碳水化合物与正常细胞不同,肿瘤细胞特征性依靠葡萄糖供能[7],并且即使在氧气充足条件下也主要依靠糖酵解途径供能,是为有氧糖酵解,即Warburg效应[8]。
肿瘤脂代谢异常和脂代谢调节治疗脂类是三大营养素之一,除了与能量供应和储存密切相关外,还有两个方面作用:①是细胞的主要构件分子。
磷脂(甘油磷脂和鞘磷脂等)和胆固醇是细胞膜的主要成分,脂类代谢改变会直接影响细胞膜合成和细胞增殖;②是细胞生命活动中的重要活性分子。
多种脂类分子及其代谢中间物可参与细胞信号转导、炎症和血管调节等,并与细胞增殖、细胞黏附和运动等密切相关。
因此,脂类代谢异常不仅与心血管疾病发生密切相关,而且与肿瘤发生、发展、侵袭和转移等密切相关。
肿瘤脂类异常代谢是改变肿瘤代谢,也称肿瘤代谢重编程(metabolismreprogramming)的重要组成部分。
肿瘤细胞脂类代谢异常主要表现为不受控制的脂肪酸从头合成和脂类合成增强,为肿瘤细胞增殖持续提供所需的构件分子。
而肿瘤宿主的脂类代谢则与之相反,不断进行脂肪动员和分解,同时存在不同程度外源性脂类利用障碍。
这些改变与肿瘤癌基因信号通路增强、相关代谢酶改变和炎症等密切相关。
因此,肿瘤脂类异常代谢通路及相关酶是肿瘤潜在的抗癌药物治疗靶点,也是肿瘤营养支持治疗的重要参考依据。
1、肿瘤细胞脂类异常代谢肿瘤细胞脂类异常代谢主要表现为脂肪酸从头合成和脂类合成增强,脂肪酸分解降低[1]。
各种肿瘤均显示内源性脂肪酸生物合成增高,而大多数正常细胞,即便是有着相对较高的增殖速度细胞也是优先利用饮食中和(或)内源性脂类来合成新的结构脂类。
尽管一些正常组织,如脂肪细胞、肝细胞、激素敏感细胞和胎肺组织具有非常活跃的脂肪酸合成信号,但在大多数正常细胞中脂肪酸从头合成均受到抑制。
研究发现肿瘤细胞内脂肪酸从头合成增加与细胞脂类水平无关,其原因还不清楚,这可能与肿瘤细胞不断增殖需要合成大量膜脂有关,并且与肿瘤细胞恶性表型(侵袭和迁移等)密切相关。
肿瘤细胞快速增殖需要不断补充能量和合成构件大分子。
为了满足这些需求,肿瘤细胞的代谢信号明显发生了改变,其中最重要的代谢改变之一就是肿瘤细胞脂肪酸从头合成大大增强。
2023肿瘤患者营养代谢治疗与中医辨证施治营养不良是恶性M瘤患者最常见的并发症,约40%~80%的肿瘤患者存在营养不良。
而恶性瘤直接侵害身体,大肆掠夺机营养,是导致营养不良的主要原因。
肿瘤患者营养不良模式多为热量-蛋白质缺乏型营养不良,且伴代谢紊乱。
1 .肿瘤患者的营养需求与普通人群不同肠外营养:20-25kca1∕kg∕d计算非蛋白质热卡;肠内营养:25-30kca1∕kg∕d计算总热卡(考虑食物热效应);非荷瘤者:碳水化合物50%-55%、脂肪25%-30%x蛋白质15%;荷瘤者:蛋白质需要量1.5-2.0g∕kg∕d;碳水化合物和脂肪各占非蛋白能量来源50%,兼顾活动和应激状态。
恶液质患者蛋白质1.8-2g∕kg∕d0出自2400多年前的中医经典《黄帝内经•素问》曾今系统叙述过饮食对人体健康的重要意义,有:〃五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充,气味合而服之,以补精益气〃及“谷肉果菜,食养尽之,无使过之,伤其正也〃的记载。
释意为谷物(主食)是人们赖以生存的根本,水果、蔬菜和肉类等等都是作为主食的辅助、补益和补充。
所有的营养物质都可以通过这些食物摄取,不要过食,导致损伤正气。
下面简单结合中医理论与〃膳食宝塔〃,讲讲我们每天膳食所需:五谷为养:主食(粮谷类)约为每日400g-450g(生重),其中薯类占三分之一;豆类及制品T分,约含大豆50g o五菜为充:蔬菜为500g,建议食用深色蔬菜、叶类蔬菜各一半五果为助:水果为200g,建议食用时令鲜果,不提倡饮用果汁代替水果五畜为益:肉类为IOog,建议白肉为主、鱼虾为IoOg,适当食用动物油脂蛋类为每日2个,牛奶为每日250m1烹调用油脂每天25g~40g;食盐:<6g∕d o2 .肿瘤患者营养不良直接因素及相关症状的中医干预肿瘤患者静息状态下的消耗增加,出现负氮平衡,体脂储存下降;进食通道不畅,消化功能不全,或放化疗后副反应导致厌食,从而导致营养摄入不足。
可编辑修改精选全文完整版肿瘤患者患者营养评估、病因、治疗目的、治疗原则、饮食健康指导和疾病总结恶性肿瘤患者营养评估营养不良是一种持续性的,由简单的需求和摄取之间失衡发展到整体的功能和机体结构改变的过程,是恶性肿瘤病人常见的并发症,约30%-90%的恶性肿瘤患者均存在不同程度的营养不良,多见于胃肠道肿瘤、胰腺癌、头颈部肿瘤等。
约有20%的恶性肿瘤患者直接死于营养不良和组织消耗。
1、临床评估应是根据以下标准:①既往的营养摄入史;②疾病的发展和手术对将来营养摄入的影响;③疾病的代谢变化对患者的影响;④当前的身体状态,以及与之有关的体重丢失、消瘦、器官功能改变、身体脂肪改变,以及其他营养不良的表现。
2、最为简便的是以体重及BMI来诊断营养不良:①理想体重:实际体重为理想体重的90%-109%为适宜,80%-89%为轻度营养不良,70%-79%为中度营养不良,60%-69%为重度营养不良;②体重指数(BMI)是一个以体重为主的营养状况判断指标,计算公式为:BMI=体重(kg)/身高²(m²)中国的诊断标准如下:BMI<18.5为低体重(营养不良),18.5~23.9为正常,24~27.9为超重,BMI≥28为肥胖。
病因由于肿瘤的增殖,肿瘤在很多方面影响了宿主的代谢,(因此导致的营养不良),大量实验性研究提示癌症患者营养不良的发展是三项不同因素作用的继发性结果,分别是①厌食②改变宿主的新陈代谢③肿瘤的需求恶性肿瘤患者健康指导一、治疗目的理想的肿瘤营养治疗应该达到4个目的,即抗消耗、抗炎症、抗肿瘤及免疫增强。
营养疗法的最高目标是代谢调节、控制肿瘤、提高生活质量、延长生存时间,基本要求是满足肿瘤患者目标能量及营养素需求。
二、治疗原则1.适应证①恶性瘤肿瘤患者②营养不良的患者2.能量与蛋白质理想的肿瘤患者的营养治疗应该实现两个达标:即能量达标、蛋白质达标。
单纯能量达标,而蛋白质未达标,不能降低病死率,能量和蛋白质均达标,可以显著减少临床病死率。
肿瘤科病人营养支持指南营养在肿瘤科病人的治疗过程中起着重要的作用。
合理的营养支持可以帮助提高病人的生活质量,增强免疫力,并为治疗提供必要的能量和营养物质。
本文旨在为肿瘤科病人提供全面的营养支持指南,以助其更好地应对治疗过程中的营养需求。
一、肿瘤科病人的营养需求肿瘤科病人的能量消耗通常较高,其基础代谢率可能增加。
此外,肿瘤本身、手术创伤、化疗和放疗等治疗手段都会对营养摄取和吸收造成一定影响。
因此,病人的营养需求也较为特殊。
1. 蛋白质摄取蛋白质是肿瘤科病人营养支持中的重要组成部分。
足够的蛋白质摄取可以维持或修复组织,促进伤口愈合,增强免疫力。
建议肿瘤科病人每天摄取1.0-1.5克/公斤的蛋白质。
瘦肉、鱼类、豆类及奶制品都是良好的蛋白质来源。
2. 脂肪摄取脂肪是提供人体能量的重要来源。
肿瘤科病人的脂肪摄取应适量,过多的脂肪可能导致体重增加和消化不良。
选择健康的脂肪源,如橄榄油、亚麻籽油等,并减少摄入含高饱和脂肪的食物,如猪肉、黄油等。
3. 碳水化合物摄取碳水化合物是人体主要的能量来源,特别是来自全谷物的碳水化合物,含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维。
建议肿瘤科病人选择全谷物米饭、面粉和面包等作为主要的碳水化合物摄取来源。
二、肿瘤科病人的饮食原则除了合理的营养摄取,肿瘤科病人在日常饮食中,还需遵循一些饮食原则以保障其营养摄入的效果。
1. 多样化的饮食均衡多样化的饮食可以提供丰富的营养物质,包括维生素、矿物质和膳食纤维。
建议肿瘤科病人在食用主食、蔬菜、水果、蛋白质和脂肪时保持多样性,避免偏食。
2. 适度控制食量合理控制饮食量可避免过度的能量摄取,预防肥胖及其带来的不良影响。
建议肿瘤科病人根据个人情况选择适当的饮食量,并注意饮食频次与强度。
3. 注意饮食安全在治疗过程中,肿瘤科病人的免疫力可能下降,因此需要格外注意饮食安全性。
避免生食、剩菜剩饭,选择新鲜食材,保证食物的煮熟和储存过程的卫生。
三、营养支持治疗对于需要营养支持的肿瘤科病人,医生可能会采取营养支持治疗的方式来满足其特殊的营养需求。
肿瘤代谢与治疗癌症是一种复杂的疾病,其中细胞代谢异常是肿瘤发生和发展的关键因素之一。
肿瘤细胞代谢异于正常细胞,具有增加的能量需求和不同的代谢途径。
因此,研究肿瘤代谢机制成为了发展新型治疗策略的一个重要领域。
肿瘤代谢调控途径肿瘤细胞代谢途径可归纳为三个基本过程:糖代谢、氨基酸代谢和脂质代谢。
糖代谢是肿瘤细胞主要的能量和生物合成来源,它包括糖酵解、糖异生和糖酸循环等多个环节。
氨基酸代谢是肿瘤细胞生长和增殖所必需的,使得细胞可以获得氮元素和多种必需的生物化学物质。
脂质代谢则为肿瘤细胞提供了膜组分和储能物质。
除此之外,尿素循环和丙酮酸循环等也与肿瘤代谢密切相关。
肿瘤细胞利用这些代谢途径来满足自己的生长和繁殖需求。
治疗策略基于肿瘤细胞代谢调控途径的研究,开发出了一系列肿瘤代谢治疗策略。
其中,抑制肿瘤能量代谢是一种有效的方法。
一些小分子化合物被证明可以靶向肿瘤能量代谢途径,向肿瘤细胞施加抑制作用。
抑制肿瘤糖代谢是其中的一种策略。
研究表明,糖酵解途径在肿瘤代谢中起着重要作用。
瑞格列奈等药物已被用于治疗糖尿病,可以抑制糖酵解途径中的关键酶,并可用于肿瘤治疗。
另一种能量代谢的策略是针对脂质代谢。
近期,异构大麻酚和芬太尼等被证实具有抗肿瘤效果。
这些药物可以抑制脂质酸化途径,导致肿瘤细胞能量供应的下降。
此外,氨基酸代谢也被提出可以作为肿瘤治疗的一个靶点。
笔者认为,在肿瘤代谢治疗中,药物靶点的选择至关重要。
选择一个适当的代谢路径作为靶点,有望提高肿瘤治疗的效果。
同时,与对症治疗相比,对于某些病患,综合治疗策略可能会更加合适。
这种方法结合了抗癌药物和改善营养状态的治疗,这两个部分可以相互补充,从而获得更好的治疗效果。
结论肿瘤代谢的研究为癌症治疗提供了一种新思路,从转化医学的角度改变了传统治疗的思路。
在未来的数年时间里,肿瘤代谢概念将极大地推动癌症治疗的发展,并为患者带来福音。
然而,需要注意的是,针对肿瘤代谢的药物还需要经历长时间的研究、开发和临床实验,不断地完善和优化,从而使治疗方案更加合理化和个体化。
肿瘤细胞代谢调控及其在肿瘤治疗中的应用肿瘤细胞代谢调控是肿瘤发生和发展中一个重要而又独特的过程。
在肿瘤的整个发展过程中,其代谢过程的调控会对细胞内各种信号通路产生重要影响。
肿瘤细胞代谢调控在肿瘤治疗中的应用也是一个研究的重点。
本文将集中讨论肿瘤细胞代谢调控及其在肿瘤治疗中的应用。
一、肿瘤细胞代谢调控1. 代谢途径肿瘤细胞代谢过程主要包括葡萄糖、丙酮酸、丙氨酸、谷氨酰胺和核苷酸等代谢途径。
其中,葡萄糖代谢是肿瘤细胞代谢最为活跃的过程。
2. 局部缺氧状态缺氧状态是肿瘤细胞代谢过程中最重要的改变之一。
当肿瘤细胞处于缺氧状态时,会向乳酸代谢途径转变,这种转变也称为糖酵解。
糖酵解可以获得大量的三磷酸腺苷(ATP)能量,并产生足够的酸性废物来消耗细胞内碱性物质,从而使肿瘤细胞生存下去。
3. 代谢酶调控肿瘤细胞代谢代谢过程中的代谢酶也是一个重要的调控点。
代谢酶的过度表达或活性增强可以促进某些代谢途径的进行,从而促进肿瘤细胞的生长和增殖。
二、肿瘤细胞代谢调控在肿瘤治疗中的应用1. 葡萄糖酰胺葡萄糖酰胺是一种会影响肿瘤细胞代谢的化合物。
人体内,葡萄糖酰胺可以促进细胞对葡萄糖的吸收,从而提高葡萄糖的利用率,同时可以通过降低肿瘤细胞的ATP水平来诱导肿瘤细胞凋亡。
2. 这可那唑这可那唑是一种广谱的酶抑制剂。
通过抑制肿瘤细胞的代谢酶,可以阻断肿瘤细胞的代谢途径,从而延缓肿瘤细胞生长和增殖。
3. 通过食疗调节代谢食疗调节是一种通过食物来调节代谢,从而达到防癌和辅助肿瘤治疗的方法。
食疗调节可以通过增加特定营养素和化合物(例如绿茶、大蒜、姜黄素等)的摄入来减少肿瘤细胞的生长和增殖,同时提高患者治疗的效果。
结论肿瘤细胞代谢调控是肿瘤发生和发展中一个重要而又独特的过程。
在肿瘤治疗中,肿瘤细胞代谢调控也是一个研究的重点。
葡萄糖酰胺、这可那唑和食疗调节都是常见的肿瘤细胞代谢调控方法。
未来,还需要更深入的研究和创新,才能找到更有效的肿瘤细胞代谢调控方法来辅助治疗癌症。
肿瘤患者的营养支持治疗1. 引言肿瘤患者的营养支持治疗是指通过调整患者的饮食、补充营养物质,以提供足够的营养和能量支持身体的正常功能和治疗的需要。
肿瘤患者由于肿瘤本身和治疗所引起的副作用,常常出现食欲减退、消化道障碍、体重下降等问题,营养支持治疗可以帮助患者维持营养平衡,提高治疗效果,改善生活质量。
2. 肿瘤患者的营养需求肿瘤患者的营养需求与正常人相比存在一些特殊性。
肿瘤本身的增长消耗了大量的能量和营养物质,同时化疗、放疗等治疗手段也会对患者的消化功能、吸收功能产生影响,导致患者出现一系列的营养问题。
2.1 能量需求肿瘤患者的能量需求主要通过估算基础代谢率(BMR)来确定。
BMR是指在安静状态下,患者维持生命活动所需要的最低能量消耗,其计算公式为:BMR(男)= 66 + (13.7 × 体重kg) + (5 × 身高cm) - (6.8 × 年龄) BMR(女)= 655 + (9.6 × 体重kg) + (1.8 × 身高cm) - (4.7 × 年龄)在患者的基础代谢率基础上,还需要考虑肿瘤的类型、分期、治疗方案等因素,综合评估患者的能量需求。
2.2 蛋白质需求蛋白质是构成人体组织的基本营养物质,对肿瘤患者的康复和治疗效果具有重要作用。
在常见的恶性肿瘤中,蛋白质的需求相对增加,适当补充蛋白质可以改善身体免疫功能,促进伤口愈合,预防肌肉萎缩等。
一般来说,肿瘤患者每日蛋白质需求为体重的1-1.5克/千克。
需要注意,蛋白质的摄入需要均匀分配在多餐中,以充分利用。
2.3 脂肪需求脂肪是人体主要的能量储备物质,同时还是维持细胞结构、合成重要激素等的重要物质。
肿瘤患者的脂肪摄入应该适量,以避免患者体重过高或者脂肪摄入过高对肝脂肪肝的影响。
2.4 糖类需求糖类是人体的主要能量来源,肿瘤患者的糖类需求与正常人相似。
但对于某些糖代谢障碍的肿瘤患者,需要限制糖类摄入,以防止糖分提供过多的营养给肿瘤细胞。
肿瘤营养代谢调节治疗(完整版)
【摘要】越来越多的研究证实,肿瘤的生物学本质是一种代谢性疾病,基于肿瘤代谢靶点的代谢调节治疗因此成为肿瘤治疗的新方向。
肿瘤代谢调节治疗的手段很多,如药物、手术、运动及营养素,单纯使用营养素实施代谢调节治疗者为营养代谢调节治疗。
营养素包括宏量营养素和微量营养素,目前的研究更多聚焦于碳水化合物、蛋白质/氨基酸及脂肪三大宏量营养素代谢调节,包括减少葡萄糖供给,提高蛋白质供给,选择合适的脂肪酸及生酮饮食。
营养代谢调节治疗不仅仅是提供营养素、提供能量,更加重要的是发挥营养素的代谢调节作用。
肿瘤细胞具有高度代谢异质性,不同肿瘤细胞对同一种营养素的代谢表现出显著的差异,营养代谢调节治疗因此同样要求精准调节。
由于肿瘤细胞的高度代谢适应性,当任何一条代谢通路遇到障碍时,肿瘤细胞会自动切换或启用其他通路,从而逃避应激损害,因此,肿瘤营养代谢调节治疗应该联合阻断或调控多个代谢途径,从而更好地发挥抗肿瘤作用,提高治疗效果。
【关键词】肿瘤;营养;代谢;调节;治疗
肿瘤的生物学本质是决定肿瘤治疗方向的重大问题,肿瘤究竟是遗传性疾病还是代谢性疾病,历史上的认识有过反复,今天仍然在争论[1]。
人类有1000多种肿瘤相关基因,包括250多种癌基因、700多种抑癌基因。
研究发现它们绝大多数在细胞代谢中发挥关键作用,主要涉及有氧糖酵解、
谷氨酰胺分解、一碳代谢、磷酸戊糖通路及脂肪酸从头合成。
上述5条代谢通路使肿瘤细胞由单纯的产生ATP转变为产生大量氨基酸、核苷酸、脂肪酸以及细胞快速生长与增殖需要的其他中间产物,这些代谢产物反过来服务于上述代谢通路,从而促进肿瘤生长、抑制肿瘤凋亡。
据此有人认为肿瘤是一种代谢性疾病[2-4],并提出肿瘤营养代谢调节治疗[5,6]。
本文从三大宏量营养素讨论肿瘤营养代谢调节治疗。
1 碳水化合物
与正常细胞不同,肿瘤细胞特征性依靠葡萄糖供能[7],并且即使在氧气充足条件下也主要依靠糖酵解途径供能,是为有氧糖酵解,即Warburg效应[8]。
肿瘤细胞的这种代谢特点是营养代谢调节治疗的靶点。
经典的肿瘤糖代谢调节治疗原则是减少葡萄糖供给[9],降低血糖浓度[10]、维持血糖稳定[11],主要手段是抑制葡萄糖有氧糖酵解,促进有氧氧化[12-14]。
最新研究发现,甘露糖可以明显抑制肿瘤细胞生长[15]。
其机制是甘露糖增加AMPK磷酸化水平,增加己糖-6-磷酸。
甘露糖与葡萄糖共用载体进入细胞,甘露糖并不抑制细胞对葡萄糖的摄取,反而使细胞内葡萄糖升高。
甘露糖代谢产物甘露糖-6-磷酸抑制了参与葡萄糖代谢的三个酶:己糖激酶、磷酸葡萄糖异构酶及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,进而影响了三羧酸循环、磷酸戊糖途径及聚糖合成,从而抑制肿瘤生长,并增强化疗药的敏感性,促进肿瘤细胞凋亡。
另外一个研究发现,D-甘露糖通过促进TGF-β活化,刺激调节性T细胞分化,提高其比例,抑制自身免疫性疾病,包括恶性肿瘤[16]。
甘露糖是与葡萄糖一样的己糖,这一研究的重要意义在于为肿瘤糖代谢调节治疗开创了一个新思路,并在免疫治疗、代谢治疗之间架起了
一道桥梁。
2 氨基酸/蛋白质
肿瘤患者蛋白质代谢的特点是分解代谢大于合成代谢,其数学表达式为:整体蛋白质分解-整体蛋白质合成>0[17]。
合成代谢中肿瘤相关糖蛋白如癌胚抗原、甲胎蛋白,急性期蛋白如C反应蛋白合成明显增强,而其他细胞相关蛋白(如白蛋白)的合成则受到抑制,导致机体对氨基酸/蛋白质的需求明显升高。
蛋白质代谢调节治疗的基本要求是提高蛋白质供给[18,19]、提供优质蛋白、水解蛋白[20]及β-羟基-β-甲基丁酸盐[21]。
国内外指南推荐肿瘤患者蛋白质摄入量应该为1.2~2.0 g/(kg·d)[22]。
在肿瘤细胞内,由于自身快速增殖,肿瘤细胞对生物合成前体及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)的需求大量增加,而它们主要来源于TCA循环。
为了满足需要,肿瘤细胞常常依赖谷氨酰胺分解维持TCA循环、提供生物合成前体及NADPH[23,24],促进肿瘤生长。
谷氨酰胺分解是指谷氨酰胺水解为谷氨酸、天冬氨酸、丙酮酸、乳酸、丙氨酸、柠檬酸及CO2的一系列生物化学反应。
抑制谷氨酰胺分解,可以明显抑制肿瘤细胞生长[25]。
肿瘤患者外源性补充谷氨酰胺一直是一个有争议的问题[26,27]。
一方面,大剂量补充谷氨酰胺可以抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡,增强细胞免疫功能,降低放化疗不良反应[28];另一方面,谷氨酰胺在肿瘤细胞的能量形成、氧化还原稳定、大分子合成及信号转导等发挥多方面的作用,阻断谷氨酰胺代谢的多个靶点,可以抑制肿瘤细胞的生长[27,29]。
肿瘤细胞对谷氨酰胺的依赖被认为是肿瘤细胞的特征,但是其代谢呈现高度的异质性,
可受多种因素影响,如肿瘤组织类型、遗传性背景、肿瘤微环境、饮食及宿主生理条件[30],因此,外源性谷氨酰胺对肿瘤的作用也可能表现不同。
MYC基因驱动的肿瘤高度依赖谷氨酰胺[31],所以,对于MYC基因驱动类肿瘤患者来说,补充谷氨酰胺可能不利。
肿瘤细胞通过谷氨酸脱氢酶及氨基转移酶两条通路将谷氨酸盐代谢为α-酮戊二酸,其中氨基转移酶通路表现出更强的生物合成及促进肿瘤生长表型[31]。
提示对以氨基转移酶通路为优势代谢的肿瘤患者来说,补充谷氨酰胺可能反而促进肿瘤生长。
因此,肿瘤患者补充外源性谷氨酰胺应因人而异,可检测MYC基因、谷氨酸脱氢酶及氨基转移酶通路关键酶表达,预测谷氨酰胺的作用,从而指导其应用。
3 脂肪
脂类代谢重编程是新近发现的肿瘤特征。
肿瘤为了维持自身快速增殖,需要合成大量生物膜及信号分子,脂肪酸合成因此增加。
作为合成材料的脂肪酸有外源性及内源性两个来源,前者指食物,后者指从头合成。
多数正常人类细胞倾向于依靠外源性食物,肿瘤细胞则主要依靠内源性从头合成[32]。
但是也有部分肿瘤细胞仍然主要从外源途径摄取脂肪酸。
因此,干扰肿瘤细胞的脂类代谢又成为肿瘤代谢调节治疗的另一个领域[33],具体包括3个方向:干扰脂肪酸的代谢如阻断脂肪酸合成[34]、促进脂肪酸储存及抑制储存脂肪酸的释放[35]、补充鱼油及生酮治疗[36],其中后两者比较成熟。
脂肪动员因子(lipid-mobilizing factor,LMF)通过GTP依赖性环腺苷酸通路直接刺激脂肪细胞内脂肪酸水解,增强脂肪动员,加速机体贮存脂
肪——白色脂肪组织消耗和氧化利用,在肿瘤恶液质的发生、发展中发挥重要作用[37]。
每天至少1.5g鱼油可以阻断胰腺癌恶液质患者的体重丢失,增加瘦体组织重量,改善体力活动状况[38],其机制之一可能与减少LMF诱导的脂肪细胞G蛋白表达、减弱LMF动员脂肪的作用有关[39]。
DHA/EPA还诱导结肠癌干细胞样细胞凋亡、活性丧失、DNA断裂,增加annexin V表达,还可以增强5-氟尿嘧啶及丝裂霉素C的敏感性,直接、间接杀伤肿瘤[40]。
生酮饮食疗法是肿瘤研究的热点之一[41]。
动物实验发现生酮饮食可以直接抑制肿瘤生长[42],同时明显提高放化疗疗效[43]。
最新Meta分析发现生酮饮食明显降低了风险比值、延长了荷瘤动物生存时间[44],其机制涉及多个方面[45,46]。
但是,临床研究多数局限于个别病例报告[47],Klement RJ等[48]最近报告了6例患者接受生酮饮食+放疗的结果,5例病灶缩小,1例进展,全部患者肌肉保持稳定。
作为一种饮食治疗方式,肿瘤生酮疗法在脑部肿瘤,尤其是脑胶质瘤的作用已经有较多数据支持,据此,《中国肿瘤营养治疗指南》推荐,脑部恶性肿瘤患者在接受标准治疗的同时,可考虑尝试代谢调节治疗,给予能量限制性生酮饮食[22]。
我国有近万名各种肿瘤患者正在自发实施生酮治疗,疗效也有待进一步研究。
目前国际上已经有20多个注册研究正在进行,美国国立卫生研究院也已经资助多项生酮饮食干预肿瘤的临床研究。
4 结语
肿瘤的生物学本质是一种代谢性疾病[4],PET-CT的发明与维生素C、维生素B1、二甲双胍、二氯乙酸及生酮饮食等的应用就是最好的佐证。
肿
瘤营养代谢调节治疗应该也必将成为肿瘤治疗的主战场。
肿瘤患者的营养治疗不仅仅是提供营养素、提供能量,更加重要的是发挥营养素的代谢调节作用。
由于肿瘤细胞的高度代谢适应性,当任何一条代谢通路遇到障碍时,肿瘤细胞会自动切换或启用其他通路,从而逃避应激损害,因此,肿瘤营养代谢调节治疗应该联合阻断或调控多个代谢途径,从而更好地发挥抗肿瘤作用,提高治疗效果。