編者薦語:神經母細胞瘤尤其依賴多胺生物合成,而多胺是癌細胞快速增殖與腫瘤進展所必需的化學物質。這項研究發現,如果在口服抗腫瘤藥物二氟甲基鳥氨酸(DFMO)的同時,攝入無精氨酸、無脯氨酸的特殊飲食,有望大幅消耗掉腫瘤生長必需的多胺、讓高危神經母細胞瘤的生長受到強力抑制,更能重編程癌細胞,誘導其“改邪歸正”變為成熟細胞。
神經母細胞瘤是兒童最常見、侵襲性最強的實體腫瘤之一,堪稱“兒童腫瘤之王”。這種起源于未分化神經原始細胞的惡性腫瘤惡性程度高、進展迅速,尤其與
MYCN基因擴增相關的高危型患兒,即使接受高強度治療,長期生存率仍不理想,亟需更有效且安全性良好的治療策略。
近日,來自費城兒童醫院及蘇黎世大學的聯合研究團隊在《自然》雜志發表一項突破性研究。研究人員發現,在使用已獲批口服抗腫瘤藥物二氟甲基鳥氨酸(DFMO)的同時,攝入無精氨酸、無脯氨酸的特殊飲食,能大幅耗竭腫瘤生長必需的多胺。這種藥+膳聯合方案不僅能強力抑制高危神經母細胞瘤的生長,更能重編程癌細胞,誘導其“改邪歸正”變為成熟細胞。這種療法在臨床前模型中顯著減緩了腫瘤生長甚至實現了腫瘤完全清除。
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神經母細胞瘤的生長如同所有癌癥一樣,依賴特定的代謝物。這類腫瘤尤其依賴多胺生物合成,而多胺是癌細胞快速增殖與腫瘤進展所必需的化學物質。此外,
MYCN原癌基因的擴增,會直接上調多胺合成限速酶——鳥氨酸脫羧酶(ODC的表達,促使多 胺被大量合成。
在本研究中,研究團隊聚焦于已獲美國FDA批準用于高危神經母細胞瘤的ODC抑制劑二氟甲基鳥氨酸(DFMO)。為了增強其療效,研究人員開發了一種聯合療法:在施用DFMO的同時,輔以特殊膳食方案(無精氨酸、無脯氨酸)。
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圖片來源:123RF
該方案旨在削減ODC的底物鳥氨酸,其原理在于,人類幼兒期的大部分鳥氨酸源自鳥氨酸氨基轉移酶(OAT)介導的脯氨酸轉化;此外,在大腦中,鳥氨酸可經由精氨酸酶催化精氨酸降解而產生。因此,這種“藥物+膳食”的雙重干預策略,旨在從上游氨基酸底物層面強化對多胺合成的抑制。
研究結果證實,該聯合療法能顯著降低腫瘤內的多胺水平,可降至常規值的約10%。在模擬MYCN驅動型神經母細胞瘤的基因工程小鼠模型中,這種深度的多胺耗竭顯著延緩了腫瘤生長,并在多數案例中完全清除了腫瘤,同時顯著延長了模型鼠的生存期。
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研究還指出,該療法最核心的機制并非直接的細胞毒殺作用,而是對腫瘤細胞的重編程。這意味著,通過膳食與藥物的聯合干預,研究人員成功誘導了癌細胞內部的蛋白翻譯重編程,從而中斷了致癌蛋白的翻譯,并激活了在神經母細胞瘤中被阻斷的自然分化程序,驅動癌細胞向成熟的神經細胞轉變。這一機制表明,特定細胞程序的基因進化出了標志性的密碼子使用偏好,使其能夠響應代謝壓力實現蛋白翻譯重編程,而該過程可作為靶點激活癌癥細胞的分化程序。
為了將這一創新方案推向臨床,并且解決對兒童實施長期嚴格膳食限制的難題,研究團隊正積極尋求替代方案。據蘇黎世大學的Raphael Morscher博士表示,他們計劃采用酶制劑來替代膳食限制,以期在未來為患病兒童提供更溫和、更可行的治療選擇。鑒于該療法靶向的是MYC信號通路驅動的核心代謝途徑,這一策略不僅為神經母細胞瘤提供了潛在的新療法,也對其他多種MYC驅動型癌癥具有廣闊的治療潛力。
參考資料:
[1] Cherkaoui, S., Turn, C.S., Yuan, Y. et al. Reprogramming neuroblastoma by diet-enhanced polyamine depletion. Nature 646, 707–715 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09564-0
[2] Targeted diet enhances effects of new childhood cancer therapy. Retrieved October 21, 2025 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1102528
[3] Children’s Hospital of Philadelphia Researchers Find Combination of Diet and Medication Reprograms Fatal Childhood Tumors. Retrieved October 21, 2025 from https://www.chop.edu/news/childrens-hospital-philadelphia-researchers-find-combination-diet-and-medication-reprograms
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