富含亮氨酸的饮食可能引发乳腺癌的耐药性
2022-09-30 浏览:6828

意外的发现揭示了氨基酸亮氨酸和他莫西芬耐药性之间的关系

在美国,大约八分之一的女性会在一生中患上乳腺癌。绝大多数乳腺癌的生长依赖于雌激素。雌激素受体阳性(ER+)乳腺癌通常采用他莫西芬治疗,它能阻断激素对于肿瘤的作用。然而,许多肿瘤最终对他莫西芬产生了耐药性,导致癌症复发或转移。

贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)癌症中心的一个研究小组发现了ER+乳腺癌中氨基酸亮氨酸水平与他莫西芬耐药性的发展之间存在一种意想不到的关联。由Senthil K. Muthuswamy博士领导的研究小组在实验室环境中发现了一种将亮氨酸导入细胞的关键蛋白,这种蛋白可以调节ER+细胞对他莫西芬的敏感性。该研究结果发表在《自然》杂志上,揭示了一种可能可以帮助ER+乳腺癌患者克服对于内分泌药物耐药性的新策略。

“ER+乳腺癌患者若发生内分泌药物耐药和癌症转移,预期寿命很短,通常不到5年,因为他们可选的治疗方法很少。我们的实验室研究结果表明,降低亮氨酸水平会抑制肿瘤细胞的增殖,而增加亮氨酸水平会促进肿瘤细胞的增殖。此外,研究结果表明低亮氨酸饮食可能对ER+乳腺癌患者有益。”BIDMC癌症研究所细胞生物学项目主任和转化研究副主任Muthuswamy说。

亮氨酸是组成人体所有蛋白质的20种氨基酸中的一种,也是必须通过食物获取的9种必需氨基酸之一。牛肉、鸡肉、猪肉和鱼肉中都富含亮氨酸。由于细胞不能自己产生亮氨酸,Muthuswamy及其同事能够测试改变培养皿中培养的细胞中的亮氨酸水平会如何影响人源性ER+乳腺癌细胞的生长。研究人员报告说,降低亮氨酸水平会抑制ER+乳腺癌细胞的分裂,而亮氨酸水平增高10倍则会增强其分裂。

Muthuswamy说:“由于动物蛋白比植物蛋白含有更多的亮氨酸,这项研究开始找到一种饮食干预策略,为ER+乳腺癌患者提供帮助。我们的研究并不意味着动物蛋白会促进乳腺癌细胞的生长,只是表明降低亮氨酸水平对ER+乳腺癌患者是有益的。”

令人惊讶的是,科学家们还发现,被诱导对他莫西芬产生耐药性的细胞在低水平亮氨酸的环境下仍然能够生长。进一步的研究发现,细胞表面有一种名为SLC7A5的蛋白质,这种蛋白质是将亮氨酸转运到细胞中所必需的,在对他莫西芬耐药的细胞中,这种蛋白质的含量更高。增加SLC7A5的水平可以使细胞吸收更多的亮氨酸,这足以使乳腺癌细胞对他莫西芬产生耐药性,使用化学抑制剂抑制SLC7A5足以缩小小鼠ER+肿瘤。Muthuswamy认为抑制SLC7A5可能是ER+乳腺癌的一种潜在的治疗方法。

“在这项研究之前,没有人认为雌激素生物学与细胞内亮氨酸水平有任何关系。我们发现了雌激素受体生物学的一个新领域,这将为内分泌抗性乳腺癌患者提供新的治疗策略。”第一作者、BIDMC内科和病理科研究员Yasuhiro Saito博士说。

Muthuswamy补充说,即便如此,这一发现与先前的报道一致,即减少总的亮氨酸摄入量可以改善新陈代谢健康。在啮齿类动物研究中,减少饮食中总蛋白质的量可以改善新陈代谢健康和寿命。最近对人类和小鼠的研究表明,低亮氨酸饮食也能提供类似的益处。虽然限制蛋白质的摄入会难以满足日常营养需求,但由低亮氨酸植物蛋白组成的饮食可能是ER+乳腺癌患者更好的选择。

在后续研究中,Muthuswamy的团队正在研究限制亮氨酸的饮食是否可以阻止小鼠ER+乳腺癌细胞的生长或增强其对治疗的反应。

Muthuswamy说:“通过开展临床对照研究,评估在ER+乳腺癌治疗期间积极减少饮食中亮氨酸摄入量的临床益处,具有重要价值,因为阳性结果可以提供一个简单的干预措施,帮助我们更好地护理内分泌敏感和耐药乳腺癌患者。”

原文链接:
https://www.bidmc.org/about-bidmc/news/2019/04/leucine-and-tamoxifen-resistance


 

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