PNAS揭示重要抗癌代謝產(chǎn)物
日期:2013-04-07 09:06:11
來自加州大學(xué)戴維斯分校的一個科學(xué)家研究小組發(fā)現(xiàn),一種omega-3脂肪酸代謝產(chǎn)物可切斷助力腫瘤生長和擴散的氧氣及營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng),幫助對抗癌癥。研究結(jié)果報告在《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上。
這一代謝產(chǎn)物是環(huán)氧二十二碳五烯酸(EDP),其被發(fā)現(xiàn)存在于魚油和母乳中。在動物研究中,加州大學(xué)戴維斯分校的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),EDP抑制了機體內(nèi)的血管發(fā)生。
腫瘤通過劫持在創(chuàng)傷修復(fù)、生長和發(fā)育中起作用的正常的血管發(fā)生生物學(xué)過程,來實現(xiàn)生長和擴散。加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員證實,通過抑制血管生成,EDP減少了小鼠體內(nèi)的腫瘤生長和擴散(轉(zhuǎn)移)。該研究提供了第一個科學(xué)證據(jù),證實EDP具有強有力的抗癌及抗轉(zhuǎn)移效應(yīng)。
EDP是通過與當前阻斷血管生成的許多抗癌藥物不同的一種機制來發(fā)揮作用的。
論文的主要作者、加州大學(xué)戴維斯分校綜合癌癥中心和昆蟲學(xué)系Bruce Hammock實驗室博士后研究人員張國棟(Guodong Zhang,音譯)說:“我們的研究提供了對omega-3脂肪酸發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)相關(guān)信號通路的新認識?!?/SPAN>
研究人員表示,未來的研究將有望確定,穩(wěn)定的EDP可安全有效地與其他抗血管生成藥物聯(lián)合使用,用于治療癌癥。
“據(jù)我們所知,EDPs是已發(fā)現(xiàn)具有如此強有力抗癌效應(yīng)的第一個信號脂質(zhì)。研究人員或許可以利用EDPs作為結(jié)構(gòu)靶標,開發(fā)出模擬抗癌制劑的穩(wěn)定類似物,”張國棟說。
“張國棟和同事們的研究揭示了omega-3脂肪酸從前未被認知的一種抗癌效應(yīng)。omega-3脂肪酸是一種重要的飲食脂質(zhì)成分,一直以來被開發(fā)用于預(yù)防心臟病和癌癥,”俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)醫(yī)學(xué)教授Jonathan R. Lindne(未參與該研究)說。
“作者們證實,這些脂質(zhì)的代謝產(chǎn)物能夠起抑制新血管生長的作用。眾所周知,血管生長是促進腫瘤生長的必要條件。通過切斷腫瘤的血液供應(yīng),這些化合物可以顯著抑制腫瘤生長,防止腫瘤擴散。這項研究的結(jié)果表明,通過了解機體利用營養(yǎng)促進健康的知識,可獲取新的抗癌藥物策略,”Lindner說。
當可溶性環(huán)氧化物酶(soluble epoxide hydrolase ,sEHI)受到抑制時,體內(nèi)的EDPs會遭到分解。在當前的研究中,加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員確定,在血液循環(huán)中添加sEHI可穩(wěn)定EDP,由此促成EDPs的抗腫瘤效應(yīng)??拱┧幬锼骼悄幔?/SPAN>sorafenib)和regorafenib均是獲得FDA批準的sEHIs。
研究人員還發(fā)現(xiàn)花生四烯酸(ARA)的一種代謝產(chǎn)物(一種omega-6脂肪酸)具有與EDP相反的效應(yīng),這種ARA代謝產(chǎn)物,環(huán)氧-二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoic acids, EETs),輕微促進了小鼠的血管生成和腫瘤進展。
“通過結(jié)合高omega-3和低omega-6脂肪酸飲食,這些抗癌藥物的效應(yīng)有可能能夠得到提高,”Hammock說。
加州大學(xué)戴維斯分校生物醫(yī)學(xué)工程系教授Katherine W. Ferrara說:“天下沒有免費的午餐。EETs促進了傷口愈合,而EDPs阻斷了實體瘤的生長和轉(zhuǎn)移?!?/SPAN>
Ferrara說:“我們的結(jié)果表明,EDPs和EETs是調(diào)控腫瘤形成的一個血管生成開關(guān)的獨特調(diào)節(jié)因子。并揭示了omega-3、omega-6脂肪酸和癌癥之間的一種新的機制連接。”
加州大學(xué)戴維斯分校的科學(xué)家們確定了,EDP通過抑制血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和成纖維細胞生長因子2(FGF-2)誘導(dǎo)的血管生成,餓死了小鼠體內(nèi)的腫瘤。在實驗室培養(yǎng)物中,EDP也抑制了新血管需要的內(nèi)皮細胞遷移。
因此,相比于靶向VEGF-VEGFR2 信號通路的其他血管生成抑制劑會提高患者的高血壓風(fēng)險,EDP血管生成抑制劑具有其優(yōu)勢。
由于EDPs可以擴大血管,根據(jù)研究人員的研究發(fā)現(xiàn)開發(fā)的藥物,應(yīng)該不會提高患者的高血壓風(fēng)險。