用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网科技动向生物医学
关键字  范围   
 
促氧化剂抗癌实锤了!科学家首次发现,维生素K3以独特的方式杀死癌细胞丨科学大发现
来源:BioTalker 奇点网 | 2024/10/31 19:44:58 | 浏览:773 | 评论:0

近年来,抗氧化领域最重磅的炸弹是:大量研究表明,抗氧化促癌。


早在2011年,一项发表在JAMA上的临床研究显示,通过膳食补充维生素E的健康男性,患前列腺癌的风险显著增加17%[1]。


2019年,瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员在《细胞》上发表一篇重磅研究论文,发现长期补充维生素E等抗氧化剂会促进KRAS驱动的肺癌转移[2]。


仅半年之后,美国Roswell Park癌症研究中心发表在JCO上的一项临床研究表明,在化疗前或期间服用抗氧化剂与癌症复发风险增加41%有关[3]。


就在去年,瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员又发现,维生素C等抗氧化剂还可以促进肿瘤里面长血管,进而促进肿瘤的进展[4]。


看完上述研究成果,我猜你很自然就想到了一个问题:既然抗氧化剂会促癌,那促氧化剂能不能抗癌呢?


还真能!


今天,由美国冷泉港实验室Lloyd C. Trotman领衔的研究团队,在《科学》杂志发表了一篇重要研究成果[5]。


他们基于独创的前列腺癌小鼠模型,发现在小鼠的饮用水中添加促氧化剂、水溶性维生素K前体——亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB),可以持久地抑制前列腺癌的进展。他们还发现,MSB是通过一种独特的氧化性细胞死亡机制杀死癌细胞。


值得一提的是,除了可以抗癌之外,Trotman团队还发现,MSB还可以通过类似的机制,将致死性X连锁肌管肌病小鼠模型的生存时间延长1倍。


促氧化剂抗癌实锤了!科学家首次发现,维生素K3以独特的方式杀死癌细胞丨科学大发现

▲ 论文首页截图


作为一名研究前列腺癌的专家,Lloyd C. Trotman对2011年发表的SELECT研究数据印象深刻。


要知道,SELECT研究本身是想探索补充硒或维生素E在健康男性中预防前列腺癌的效果,结果二者不仅不具有防癌的效果[6],反而增加了受试者患前列腺癌的风险[1]。


这一发现让人大跌眼镜。


在随后的几年里,陆续有多个研究发现了抗氧化剂的促癌作用。这让Trotman团队不得不思考一个问题:促氧化剂有可能具备抗癌的功能吗?这个问题并没有确切的答案。


在上述背景之下,Trotman团队基于实验室自主研发的、可荧光成像的转移性前列腺癌小鼠模型RapidCaP,探索了促氧化剂是否存在抗癌作用。这个研究使用的促氧化剂主要为维生素K前体——甲萘醌(又称维生素K3),而且以水溶性亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)的形式给药(浓度为150μg/ml)。


在连续18周的成像研究过程中,研究人员发现,与饮水的对照组小鼠相比,饮用水添加MSB的小鼠表现出显著且持久的治疗反应。值得一提的是,MSB治疗效果的持久性甚至超过了去势疗法。

促氧化剂抗癌实锤了!科学家首次发现,维生素K3以独特的方式杀死癌细胞丨科学大发现

▲ MSB的治疗效果


那么,那些对MSB敏感的癌细胞,究竟是如何被MSB杀死的呢?


Trotman团队将MSB杀死的癌细胞,与细胞凋亡、程序性坏死和铁死亡的细胞做了比较。他们发现,三种常见死亡方式的阻断药物,不能抑制MSB对细胞的杀伤作用。这说明,MSB杀死的癌细胞的方式,与上述三者不同。


在后续的研究中,他们证实MSB诱发的是一种独特的氧化性细胞死亡机制。


促氧化剂抗癌实锤了!科学家首次发现,维生素K3以独特的方式杀死癌细胞丨科学大发现

▲ MSB治疗后,癌细胞的死相


为了揭示这种独特的死亡机制,Trotman团队开始在全基因组层面筛选调节因子。


从筛查的总体来看,内吞作用与MSB诱导的细胞死亡密切相关。随后基因层面的分析发现,MSB会氧化磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)VPS34的关键半胱氨酸,导致VPS34失活。而VPS34是内体上调节内吞(囊泡和膜的转运)和自噬的核心成分。一旦VPS34失活,初级内体的形成就会出现异常,进而导致细胞死亡。


Trotman团队将MSB诱导的这种独特死亡方式命名为“triaptosis”。


促氧化剂抗癌实锤了!科学家首次发现,维生素K3以独特的方式杀死癌细胞丨科学大发现

▲ 机制示意图[7]


上述机制让Trotman团队想到了另一种疾病——X连锁肌管肌病(XLMTM)。


这是一种罕见的、MTM1基因突变引起的、会危及生命的先天性肌肉疾病。由于MTM1磷酸酶是VPS34的拮抗剂,因此MTM1的缺失,会增强VPS34的功能。


因此,Trotman想知道,能抑制VPS34活性的MSB,是否能治疗X连锁肌管肌病。


他们先构建了X连锁肌管肌病小鼠模型,发现这些小鼠存活时间中位数是1个月,这与之前报道的类似。让他们欣喜的是,那些在饮用水中加入MSB(150μg/ml)的X连锁肌管肌病小鼠模型,中位存活时间是62天。


而且,MSB治疗组的体重有所增加,肌肉组织学和肌纤维超微结构也得到了改善。


促氧化剂抗癌实锤了!科学家首次发现,维生素K3以独特的方式杀死癌细胞丨科学大发现

▲ MSB治疗X连锁肌管肌病小鼠模型的效果


总的来说,Trotman团队的这项研究成果表明,促氧化剂甲萘醌(维生素K3)可以通过抑制激酶VPS34的活性,破坏癌细胞的内吞,导致癌细胞发生独特的“triaptosis”死亡。这不仅意味着促氧化剂具有抗癌能力,而且还指出了一个治疗癌症的新方向,靶向“氧化还原检查点”。


此外,研究揭示的机制,还意外地为罕见病X连锁肌管肌病找到了一种潜在的疗法,未来也值得开展进一步探索。


最后,需要提醒大家的是,这项基础研究还不足以支持在临床上使用MSB治疗前列腺癌,未来还需要临床研究检验MSB的疗效。此外,长期补充促氧化剂可能会产生有害后果[8]。


参考文献:

[1].Klein EA, Thompson IM Jr, Tangen CM, et al. Vitamin E and the risk of prostate cancer:the Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial(SELECT). JAMA. 2011;306(14):1549-1556. doi:10.1001/jama.2011.1437

[2].Wiel C, Le Gal K, Ibrahim MX, et al. BACH1 Stabilization by Antioxidants Stimulates Lung Cancer Metastasis. Cell. 2019;178(2):330-345.e22. doi:10.1016/j.cell.2019.06.005

[3].Ambrosone CB, Zirpoli GR, Hutson AD, et al. Dietary Supplement Use During Chemotherapy and Survival Outcomes of Patients With Breast Cancer Enrolled in a Cooperative Group Clinical Trial(SWOG S0221). J Clin Oncol. 2020;38(8):804-814. doi:10.1200/JCO.19.01203

[4].Wang T, Dong Y, Huang Z, et al. Antioxidants stimulate BACH1-dependent tumor angiogenesis. J Clin Invest. 2023;133(20):e169671. Published 2023 Oct 16. doi:10.1172/JCI169671

[5].Swamynathan MM, Kuang S, Watrud KE, et al. Dietary pro-oxidant therapy by a vitamin K precursor targets PI 3-kinase VPS34 function. Science. 2024;386(6720):eadk9167. doi:10.1126/science.adk9167

[6].Lippman SM, Klein EA, Goodman PJ, et al. Effect of selenium and vitamin E on risk of prostate cancer and other cancers:the Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial(SELECT). JAMA. 2009;301(1):39-51. doi:10.1001/jama.2008.864

[7].Pannia E, Dowling JJ. A pro-oxidant suppresses unrelated diseases. Science. 2024;386(6720):380-381. doi:10.1126/science.adt2538

[8].Shieh PB, Kuntz NL, Dowling JJ, et al. Safety and efficacy of gene replacement therapy for X-linked myotubular myopathy(ASPIRO):a multinational, open-label, dose-escalation trial. Lancet Neurol. 2023;22(12):1125-1139. doi:10.1016/S1474-4422(23)00313-7

相关栏目:『生物医学
近30年来,这5个癌症增长最明显!抓住癌症早期的5个信号 2024-11-06 [642]
新证据:长期喝酒增加结直肠癌风险!尤其是年轻人,不要不听劝! 2024-11-06 [611]
大选之际,华人女子非法入境美国被查出超高致死率传染病,民主党又添一债! 2024-11-04 [660]
严欢/石正丽团队首次提出人工设计病毒受体 2024-11-03 [697]
肥胖促癌的原因找到了!《科学》子刊:这种“酸”让肿瘤长得更快 2024-10-31 [761]
哈佛博士生疯狂实验:一个月狂吃720个鸡蛋身体会怎样?结果大意外… 2024-10-31 [804]
几点睡觉算是熬夜?13万人研究提醒:不是11点,也不是12点,很多人搞错了 2024-10-31 [794]
免疫系统中的microRNA调控:历史与展望 2024-10-31 [507]
科学家借人类干细胞助猴子重见光明 2024-10-27 [884]
哈佛权威脑科学家20年研究:学习不好,情绪低落,比吃药更管用的方法是它! 2024-10-21 [1057]
相关栏目更多文章
最新图文:
:印裔人才在美碾压华裔:我们可以从印度教育中学到什么? :北京452万人将从北京迁至雄安(附部分央企名单) :《2019全球肿瘤趋势报告》 :阿尔茨海默病预防与干预核心讯息图解 :引力波天文台或有助搜寻暗物质粒子 :Sail Through the Mist - SoCal Innovation Forum 2019(10/5) 游天龙:《唐人街》是如何炼成的:UCLA社会学教授周敏的学术之路 :“为什么海外华人那么爱国,但是让他回国却不愿意?...“
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2024 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.