4月13日,發(fā)表在《科學轉化醫(yī)學》(Science Translational Medicine)雜志上的一項研究中,科學家們發(fā)現,兩類治療2型糖尿病的藥物能夠通過激活抗氧化劑反應通路加速癌癥轉移。這兩類藥物分別為DPP-4抑制劑和α-硫辛酸。
第三軍醫(yī)大學的鄭宏庭教授、余時滄教授以及亞利桑那大學的分子毒理學家Donna Zhang是這項研究的共同通訊作者。Donna Zhang致力于NRF2蛋白相關的研究,其作用是調節(jié)細胞防御反應,幫助保護細胞免受環(huán)境毒素和致癌物質造成的氧化損傷。盡管NRF2有很多優(yōu)點,但它的失調可能會幫助某些癌細胞轉移,而一些糖尿病藥物恰巧會激活NRF2。Zhang說這是一種脫靶效應,是這些藥物除降糖外的第二個作用。
兩種降糖藥或促進癌細胞轉移
在這樣的背景下,研究人員開始探索這些藥物如何影響NRF2以及是否會影響癌癥的發(fā)展。經過篩選,科學家們選擇了兩款DPP-4抑制劑藥物saxagliptin和 sitagliptin,以及抗氧化補充劑α-硫辛酸,后者常被用于治療糖尿病腎病。
首先,研究小組分析了過去的臨床試驗,尋找這些藥物增加癌癥風險的信號,但沒有找到相關的結果。隨后,他們開始研究這些藥物對人類肝癌、乳腺癌、結腸癌、卵巢癌及其它癌癥細胞的影響,結果發(fā)現,它們似乎能夠讓這些癌細胞更容易遷移。緊接著,科學家們在移植了人類腫瘤的小鼠模型中進行了一個小型試驗,9只老鼠每天分別用其中一種藥物或生理鹽水治療,持續(xù)6周;結果發(fā)現,藥物治療組的小鼠癌癥擴散更厲害。
研究人員證實了,DPP-4抑制劑對腫瘤細胞轉移的影響與其降低癌細胞氧化應激的能力相關。它們能夠降低活性氧水平,提高內源性抗氧化劑谷胱甘肽水平。除DPP-4抑制劑外,加入谷胱甘肽合成抑制劑能夠阻止腫瘤細胞遷移。
研究還發(fā)現,DPP-4抑制劑治療能夠激活NRF2。當研究人員敲除了DPP-4抑制劑治療的結腸癌和肝癌細胞系中的NRF2后,腫瘤細胞轉移和轉移相關蛋白的表達均下調。小鼠試驗中也看到了類似的結果。此外,α-硫辛酸與DPP-4抑制劑的研究結果類似。
2型糖尿病患者本身就具有更高的患癌風險,因此,接下來該如何處理這一結果是一個難題。因為,到目前為止,沒有數據證明在糖尿病和癌癥患者中這些藥物能夠促進轉移。Zhang認為,同時患有癌癥的糖尿病病人不應該使用激活NRF2的藥物,需要謹慎對待。但她也指出,在嚙齒動物上發(fā)現的結果對人類是一種警示,但只有一個子集的人類癌癥會被這些藥物影響,即還沒有富集NRF2的人類癌癥細胞。
抗氧化劑的“陰暗面”
幾十年來,很多研究表明,活性氧、自由基會嚴重損害細胞,觸發(fā)癌癥。理論上說,抗氧化劑具有消除這些反應的作用,但臨床試驗的結果卻是好壞參半。一些研究表明,抗氧化劑也有“陰暗”的一面。如果癌癥已經存在,它們可能會推動其擴散。Karolinska研究所的癌癥生物學家Martin Bergö猜測,這是因為盡管自由基會傷害健康細胞,但它們對已經癌變的細胞也具有毒性。這就意味著,抑制自由基的抗氧化劑反而幫助了癌細胞,而不是傷害它們。
去年10月7日,Bergö的團隊在Science Translational Medicine上發(fā)表的文章發(fā)現,額外攝入抗氧化劑會促進小鼠模型中黑色素瘤轉移。Bergö說:“給癌細胞抗氧化劑就像是在‘寵愛’它。全球的科學家們開始慢慢發(fā)現這一點,Zhang等人的結果增加了這一類研究的緊迫感。”
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