抗击癌症的新方法

代谢疗法在剥夺恶性细胞的主要能量来源方面显示出希望

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


在任何一天,通常都有超过 100 篇新闻文章关注癌症,其中许多文章讲述了研究实验室中新的、有希望的研究或突破。人们对更好的治疗方案的渴望是显而易见的。这不足为奇,因为三分之一的人在一生中将被诊断出患有癌症。虽然癌症研究和治疗取得了长足的进步,但癌症仍然过于普遍,这引发了一个问题:究竟缺少了什么?

传统的癌症治疗方法,如化学疗法、放射疗法和免疫疗法,已经突飞猛进,但它们各自都有局限性。化学疗法可能非常有效,并且仍然是护理标准,但它在此过程中会关闭免疫系统,并且复发通常很可能,以及许多其他令人担忧的问题。大多数类型的放射疗法无法到达身体的所有部位,因此不能用于已扩散的癌症。最后,医学界对免疫疗法取得的进展越来越抱有希望,但它在某些癌症中仍然只有20% 到 30% 的有效率,在其他癌症中则完全无效。

然而,还有另一种癌症治疗方法,称为细胞代谢疗法,它已经被研究和讨论了几十年,但没有产生可行的治疗方案。细胞代谢疗法针对癌细胞的线粒体(能量生产者),阻止其生长并防止其扩散。如果我们消除这些细胞用来为其攻击身体提供能量的来源,我们就可以彻底阻止这种疾病。


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细胞代谢疗法在过去几十年中失败的原因有很多,但最近的数据表明,它终于迎来了转机。

线粒体调节身体中大多数细胞的新陈代谢,为它们提供执行功能所需的能量。在过去的十年里,我们对线粒体在癌症生长中作用的理解呈指数级增长。科学家们过去认为线粒体是可有可无的,因为它们似乎在肿瘤细胞中不活跃。然而,我们现在了解到事实恰恰相反。

细胞代谢是发生在生物体内的化学反应集合,目的是维持生命,涉及一系列复杂的受控生化反应,称为代谢途径。早在 20 世纪 20 年代,奥托·瓦尔堡就观察到,肿瘤薄片比正常细胞消耗更多的葡萄糖,并将大部分葡萄糖转化为乳酸。这种“瓦尔堡效应”是最早的癌症概念之一的基础,该概念认为肿瘤形成和生长的根源是细胞代谢活动的基本紊乱。

今天,我们了解到从健康细胞到癌细胞的代谢转变涉及线粒体,不仅用于产生能量,还用于产生生物合成中间体,即用于支持新细胞生长和增殖的构建块。因此,通过靶向癌细胞的线粒体,我们可以削弱它们生长的能力——击中癌症最痛的地方。

然而,开发一种能够有效做到这一点的治疗方法并非易事。虽然许多实验室试图开发靶向癌细胞线粒体的疗法,但大多数都失败了。通常,挑战在于选择性地靶向癌细胞的线粒体,同时不损害健康细胞的线粒体。另一个挑战是,癌细胞很快就会找到方法来规避疗法诱导的代谢途径抑制。几十年来,癌症细胞代谢疗法领域仍然是一座荒岛。

但这一切都在改变。事实上,我们看到研究人员对癌细胞的代谢出现重新产生了兴趣,以促进新疗法的发现和开发。例如,二甲双胍和羟氯喹是两种广泛使用的 FDA 批准的药物,已被重新用作抗癌药物,用于癌症治疗。二甲双胍通常用作糖尿病治疗的一线药物。它的抗癌作用部分归因于它减少线粒体代谢功能的方式。

目前,有多个试验正在使用二甲双胍,包括一项大型 III 期乳腺癌临床试验。羟氯喹是一种抗疟疾药物。研究表明,羟氯喹可以通过切断促进线粒体功能的燃料来减少肿瘤生长。目前有多个 I 期和 II 期试验正在测试羟氯喹的疗效。

在过去十年中开发的新型药物也减少了线粒体功能。

一个例子是devimistat,这是一种临床阶段药物,目前正在 I 期、II 期和 III 期试验中进行评估。在一项 I 期试验中,devimistat 与称为 FOLFIRINOX 的化疗方案联合使用,延长了胰腺癌患者的生存期。Devimistat 抑制线粒体中的酶,从而阻止线粒体产生用于生长的生物大分子。另一种临床阶段药物是 CB-839,它抑制一种为线粒体提供燃料的酶。CB-839 目前正在 I 期和 II 期临床试验中进行。

癌症代谢正成为开发治疗该疾病药物的一个令人兴奋且有希望的领域,尤其是最近有希望的研究表明,细胞代谢疗法可以选择性地靶向癌细胞的线粒体。通过更好地了解癌症特异性代谢过程,研究人员可以找到新药来彻底改变癌症治疗,并探索这种传统疗法的新替代方案。

靶向癌症代谢代表着开发新型、选择性和广泛适用的药物来治疗多种癌症类型的机会。一个正在探索的令人兴奋的领域是代谢疗法如何增强现有疗法(包括免疫疗法)的疗效。在未来十年内,靶向癌症代谢的疗法领域可能会加入主流癌症治疗方法。

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