匹兹堡大学和UPMC希尔曼癌症中心的医生发现了一种常用人工甜味剂与癌症免疫治疗成功率之间的关联。
发表在《Cancer Discovery》杂志的研究显示,即使摄入少量三氯蔗糖(即蔗糖素),也会降低患者对免疫检查点抑制剂(ICIs)治疗的响应。这种模式在晚期黑色素瘤、非小细胞肺癌以及术后高风险黑色素瘤患者中均存在。
研究人员发现,这种效应源于肠道微生物组的变化,该变化会降低精氨酸水平——这种氨基酸对T细胞功能至关重要。这可能使免疫系统即使在免疫疗法增强的情况下,也更难攻击肿瘤。
微妙却显著的影响
免疫疗法通过释放人体T细胞来检测和杀死癌细胞。"当它起作用时,效果非常显著,"匹兹堡大学和UPMC希尔曼癌症中心的免疫学家Abigail Overacre-Delgoffe表示(根据《新科学家》报道),"患者可以无病生存并正常生活多年。"
但并非对所有人都有效。在许多癌症中,只有少数患者受益。肠道微生物组——由大量细菌和其他微生物组成的生态系统——已被证实是决定疗效的重要因素。先前研究表明人工甜味剂可能改变这种微生物群。Overacre-Delgoffe与她的同事、肿瘤学家Diwakar Davar想了解这些改变是否会影响癌症治疗效果。
他们分析了157名接受免疫检查点抑制剂治疗的饮食数据:其中91名晚期黑色素瘤患者、41名晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者和25名术后高风险黑色素瘤患者。在开始治疗前,患者填写了详细的饮食问卷。
结果显示:每日每公斤体重摄入超过0.16毫克三氯蔗糖(对于70公斤重的人相当于11毫克)的患者,治疗效果显著更差。
对于晚期黑色素瘤,低三氯蔗糖组的无进展生存期中位数延长了5个月;在非小细胞肺癌中差异达11个月;高危黑色素瘤复发患者中,低三氯蔗糖组无癌生存期延长了6个月。
"这仅相当于美国FDA推荐每日摄入量的5%。"Davar指出,"不需要大量摄入就会产生显著的负面影响。"
体内机制解析
为揭示原因,研究团队观察了患黑色素瘤或腺癌的小鼠。在免疫治疗期间给予三氯蔗糖的小鼠,肿瘤体积更大且生存期更短。其肿瘤中CD8+ T细胞(免疫系统的主要抗癌武器)数量减少,且这些T细胞表现出衰竭迹象。
基因和代谢分析揭示了关键线索:摄入三氯蔗糖的小鼠肠道内分解精氨酸的菌群激增。这导致其血液、肿瘤和粪便中的精氨酸水平急剧下降。
当研究人员在小鼠饮用水中补充精氨酸或可转化为精氨酸的瓜氨酸时,T细胞功能恢复,治疗效果随之改善。肿瘤缩小,存活率回升至未摄入三氯蔗糖小鼠水平。
通过将健康、治疗响应小鼠的粪便微生物移植到摄入三氯蔗糖的小鼠体内,研究人员也逆转了该效应,表明肠道微生物本身就是关键中介。
对患者的实际意义
三氯蔗糖是使用最广泛的非营养性甜味剂之一,被宣传为帮助减卡或控制血糖的无害糖替代品。但在癌症免疫治疗背景下,即使适度摄入也可能产生危害。
"简单说'停止饮用无糖汽水'很容易,但患者已经面临足够多的压力,"Overacre-Delgoffe表示,"这正是为什么补充精氨酸可能成为抵消这种负面影响的简单方案令人振奋。"
精氨酸和瓜氨酸作为非处方补充剂广泛可得。研究人员计划测试瓜氨酸的临床试验效果,因其可能更有效提升精氨酸水平。他们还希望探索其他甜味剂(如阿斯巴甜、糖精、木糖醇和甜菊糖)是否具有类似效应。
更广阔的视角
人工甜味剂多年来一直受到质疑,已有研究将其与代谢改变、肠道菌群多样性变化甚至食欲增加相关联。但这是首批将此类物质与癌症治疗结果相关联的研究之一,且在极低剂量下即可观察到效应。
研究人员强调,在制定全面的饮食建议前仍需更多研究。但对于接受免疫治疗的癌症患者,尤其是黑色素瘤或非小细胞肺癌患者而言,减少三氯蔗糖摄入或寻找抵消其效应的方法,可能是一种低成本提升治疗效果的途径。
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