▲新加坡国立大学研究人员的一项最新研究显示,当我们的身体分解葡萄糖以产生能量时,会产生一种名为甲基乙二醛的化学物质,而该物质会导致DNA受损,是癌症发生的早期预警信号。新加坡国立大学的一个研究小组取得了新发现,将有助于解释不良饮食习惯及其引发的糖尿病等常见疾病与癌症风险之间的联系。基于这项研究获得的洞见有望推动旨在促进健康老龄化的癌症预防策略。
这项突破性研究由阿肖克·文基塔拉曼 (Ashok Venkitaraman) 教授领衔,由新国大属下新加坡癌症科学研究所 (Cancer Science Institute of Singapore) 和新加坡国立大学杨潞龄医学院 (Yong Loo Lin School of Medicine) 属下国大癌症研究所 (NUS Centre for Cancer Research, N2CR) 的科学家,以及新加坡科技研究局的同事共同完成。
新加坡癌症科学研究所主任文基塔拉曼教授解释说:“癌症是我们的基因与饮食、运动和污染等环境因素相互作用的结果。尽管目前对于这些环境因素如何增加患癌风险尚不明确,但理解其中的联系对我们采取预防措施,助力我们长久地保持健康,具有举足轻重的意义。”
一种与糖尿病、肥胖和不良饮食相关的
化学物质会增加患癌风险研究小组首先聚焦在遗传了父母 BRCA2 癌症基因缺陷副本的高风险乳腺癌或卵巢癌患者上。他们证明,这些患者的细胞对甲基乙二醛的影响表现出异常敏感性,而甲基乙二醛是细胞分解葡萄糖以产生能量时生成的一种化学物质。研究表明,这种化学物质能够导致 DNA 受损,而这正是癌症发展的早期预警信号。
研究小组的研究进一步揭示,即使没有遗传 BRCA2 的缺陷基因副本,但甲基乙二醛水平高于正常水平的人群,如与肥胖或不良饮食习惯相关的糖尿病或糖尿病前期患者,也会积累类似的预警信号,表明其罹患癌症的风险较高。
文基塔拉曼教授阐述道:“我们的研究显示,甲基乙二醛水平较高的患者面临更高的癌症风险。甲基乙二醛很容易通过血液中的糖化血红蛋白 (HbA1C) 检测出来,这为它成为潜在的癌症风险标志物提供了可能。此外,通过药物治疗和健康的饮食习惯,我们可以有效地控制甲基乙二醛的高水平状态,从而为采取积极措施预防癌症的发生开辟了途径。”
该研究的第一作者、国大癌症研究所李光耀研究员 (Lee Kuan Yew Fellow) 江立人 (Li Ren Kong) 博士进一步补充说:“我们启动这项研究的初衷是探索哪些因素会增加易患癌症家庭的风险,但我们的研究最终发现了一个更深层次的机制,即基础能量代谢途径与癌症发展之间的联系。这些发现提高了人们对饮食和体重控制在控制癌症风险方面所扮演的重要角色的认识。”
肿瘤形成的新机制有趣的是,研究小组的工作对一项关于抑癌基因的经典理论进行了修正。这一理论被称为克努森“二次打击”范式 (Knudson's 'two-hit' paradigm),最早提出于1971年,主张抑癌基因必须在细胞中永久失活,然后癌症才会发生。新国大的研究小组如今发现,甲基乙二醛能够暂时使这些抑癌基因失活,这表明反复出现的不良饮食习惯或未控制的糖尿病会随着时间的推移“累加”而逐步增加患癌风险。这一新知识很可能对癌症研究领域的未来研究方向产生深远的影响。
研究小组的研究成果已于2024年4月11日发表在《细胞》(Cell) 上,这是生物医学研究领域最具影响力的科学期刊之一。
研究的下一阶段基于这项新发现,研究人员计划开展进一步研究,以了解代谢紊乱,如糖尿病或不良饮食习惯,是否会影响新加坡及其他亚洲国家的癌症风险。
研究小组还希望找出他们所发现的新陈代谢、饮食和癌症之间联系背后的新机制,从而开发出更有效的方法来预防或延缓癌症的发生。
(来源:NUS新加坡国立大学微信公众号)