Cancer cell、Cell、Nature接連喜訊,維生素C再次登上抗癌“神壇”!
維生素C,大家再熟悉不過(guò)了。
在生活中九游會(huì)j9經(jīng)常發(fā)生這樣的對(duì)話:
A:“我好像要感冒了”
B:“吃點(diǎn)維C吧”
A:“我的嗓子有點(diǎn)發(fā)炎”
B:“吃點(diǎn)維C吧”
......
在九游會(huì)j9生活中,維C就如同萬(wàn)能良藥一樣的存在。
然而很少有人清楚是誰(shuí)把維生素C帶入九游會(huì)j9的生活。
這一切源于兩次諾貝爾獎(jiǎng)的獲得者—Linus Pauling教授。
1970年,Pauling教授發(fā)表文章《維生素C與感冒》,推薦大眾每天攝入3000毫克維生素C(日攝入推薦量的50倍)。Pauling教授認(rèn)為感冒會(huì)很快消失,成為歷史腳注。之后,Pauling教授又在Oncology發(fā)表論文認(rèn)為維生素C可以治療癌癥。
一時(shí)間大眾紛紛效仿,截止20世紀(jì)70年代中期,5000萬(wàn)美國(guó)人聽從了他的建議。據(jù)統(tǒng)計(jì)2012年有一半美國(guó)人在服用維生素。
然而后來(lái)一系列的臨床試驗(yàn)均不支持維生素C的抗癌效果,致使科學(xué)家紛紛質(zhì)疑Pauling教授的研究,不幸的是1994年P(guān)auling教授也死于前列腺癌,這一切給維生素C的抗癌記蒙上了一層揮之不去的陰影。
直到2015年Science發(fā)表文章證明維生素C可以提高細(xì)胞中的活性氧水平(ROS),抑制癌細(xì)胞的有氧糖酵解,有效的殺傷由KRAS和BRAF基因突變導(dǎo)致的結(jié)腸癌細(xì)胞[1]。
Jihye Yun et al., Science 2015
可喜的是今年4月10日Cancer cell上發(fā)表的一項(xiàng)臨床試驗(yàn),證明給予腦癌和肺癌病人注射800~1000倍的維生素C是安全的,并且可以改變細(xì)胞內(nèi)的Fe代謝,誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生,致使癌細(xì)胞內(nèi)特異性的DNA損傷引起癌細(xì)胞死亡,達(dá)到有效治療癌癥的作用[2]。治療后患者的生產(chǎn)期明顯延長(zhǎng),腫瘤明顯變。巒跡
Joshua D. Schoenfeld et al., cancer cell 2017
近期來(lái)自美國(guó)紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Iannis Aifantis教授和來(lái)自霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究所的Sean J. Morrison教授相繼分別在Cell(8月17日)和Nature(8月21日)雜志上發(fā)表文章證明維生素C對(duì)控制血液腫瘤發(fā)生和治療的作用[3, 4]。
Iannis Aifantis Sean J. Morrison
兩篇文章都發(fā)現(xiàn)維生素C調(diào)控造血干細(xì)胞的增殖和血液腫瘤的發(fā)生,但在思路上是有差異的。
Cell文章:
之前的研究發(fā)現(xiàn)TET2基因突變?cè)谘耗[瘤中是很常見的[5],作者假設(shè)如果九游會(huì)j9可以把腫瘤細(xì)胞中TET2基因表達(dá)給恢復(fù)的正常水平,是否可以導(dǎo)致腫瘤的死亡呢?如果這個(gè)方法可行的話,那就可以做到對(duì)腫瘤細(xì)胞的特異有效殺傷達(dá)到治療作用。
聰明的作者首先設(shè)計(jì)了四環(huán)素誘導(dǎo)調(diào)控的TET2 shRNA,實(shí)現(xiàn)對(duì)TET2基因表達(dá)水平的實(shí)時(shí)調(diào)控(下圖左)。造血干細(xì)胞在TET2敲低后增殖增加,而加入四環(huán)素抑制其shRNA表達(dá)是TET2表達(dá)恢復(fù)后,明顯抑制了造血干細(xì)胞的增殖(下圖中),促進(jìn)了細(xì)胞的凋亡(下圖右)。
之前的研究發(fā)現(xiàn)維生素C調(diào)控TET的酶活性[6],因此作者用維生素C處理Tet2-/-小鼠發(fā)現(xiàn),維生素C可以明顯抑制了造血干細(xì)胞的增殖(下圖左),減少白細(xì)胞的水平(下圖右),抑制血液腫瘤的發(fā)生。
Nature文章:
之前的研究發(fā)現(xiàn)代謝通路上的酶發(fā)生突變,會(huì)改變干細(xì)胞的命運(yùn)[7],并且容易引發(fā)腫瘤的發(fā)生[8]。因?yàn)?,代謝的酶突變之后首先會(huì)影響代謝產(chǎn)物的量,因此作者懷疑代謝物的量變化可能也會(huì)導(dǎo)致干細(xì)胞命運(yùn)的變化。
作者利用代謝組學(xué)的方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn),在造血干細(xì)胞中維生素C的含量會(huì)隨著其分化降低(下圖b),同時(shí)其受體slc23a2表達(dá)水平也隨著其分化降低(下圖c)。當(dāng)維生素C合成酶Gluo敲除導(dǎo)致維生素C的水平很低時(shí),造血干細(xì)胞數(shù)量會(huì)明顯增多(下圖d, e)。
因?yàn)樵煅杉?xì)胞增加,可能導(dǎo)致克隆造血癌。因此作者研究維生素C缺乏時(shí)是否會(huì)促進(jìn)血液腫瘤的發(fā)生,當(dāng)維生素C合成酶Gulo敲除后會(huì)明顯的促進(jìn)腫瘤的發(fā)生,其生存期明顯變短(下圖左,黃線)。而在小鼠發(fā)生血液腫瘤之前喂食維生素C,可以明顯的抑制腫瘤的發(fā)生(下圖右,藍(lán)線相比紅線)。在小鼠發(fā)生血液腫瘤之后喂食維生素C,可以明顯起到治療效果(下圖右,紫線相比紅線)。
這兩篇文章結(jié)合之前的研究,又進(jìn)一步證實(shí)維生素C對(duì)腫瘤的發(fā)生和治療有著重要的作用。
雖然關(guān)于維生素C是否可以預(yù)防和治療癌癥存有爭(zhēng)議,但是其對(duì)于癌癥的基礎(chǔ)研究和治療具有很大的意義,相信未來(lái)在無(wú)數(shù)科研工作者的努力下,維生素C的抗癌效果會(huì)有定論。
參考文獻(xiàn):
[1] Yun J, Mullarky E, Lu C, Bosch KN, Kavalier A, Rivera K et al. Vitamin C selectively kills KRAS and BRAF mutant colorectal cancer cells by targeting GAPDH. Science2015 Dec 11;350(6266):1391-6.
[2] Schoenfeld JD, Sibenaller ZA, Mapuskar KA, Wagner BA, Cramer-Morales KL, Furqan M et al. O2- and H2O2-Mediated Disruption of Fe Metabolism Causes the Differential Susceptibility of NSCLC and GBM Cancer Cells to Pharmacological Ascorbate. Cancer cell2017 Aug 14;32(2):268.
[3] Cimmino L, Dolgalev I, Wang Y, Yoshimi A, Martin GH, Wang J et al. Restoration of TET2 Function Blocks Aberrant Self-Renewal and Leukemia Progression. Cell2017 Aug 16.
[4] Agathocleous M, Meacham CE, Burgess RJ, Piskounova E, Zhao Z, Crane GM et al. Ascorbate regulates haematopoietic stem cell function and leukaemogenesis. Nature2017 Aug 21.
[5] Delhommeau F, Dupont S, Della Valle V, James C, Trannoy S, Masse A et al. Mutation in TET2 in myeloid cancers. The New England journal of medicine2009 May 28;360(22):2289-301.
[6] Young JI, Zuchner S, Wang G. Regulation of the Epigenome by Vitamin C. Annual review of nutrition2015;35:545-64.
[7] Garaycoechea JI, Crossan GP, Langevin F, Daly M, Arends MJ, Patel KJ. Genotoxic consequences of endogenous aldehydes on mouse haematopoietic stem cell function. Nature2012 Sep 27;489(7417):571-5.
[8] Mihaylova MM, Sabatini DM, Yilmaz OH. Dietary and metabolic control of stem cell function in physiology and cancer. Cell stem cell2014 Mar 06;14(3):292-305.
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