不久前，介绍了肿瘤干细胞对蛋氨酸的需求。或许，限制饮食中的蛋氨酸也能起到抗癌的效果。
近日，杜克大学的高霞和Jason Locasale等研究证实，限制蛋氨酸的饮食可以改变小鼠代谢，抑制小鼠肿瘤生长，还能与放疗和5-氟尿嘧啶的化疗产生协同作用，增强放化疗效果。而且，人类在低蛋氨酸饮食下也可产生相似的代谢变化，低蛋氨酸饮食也可以很容易的通过纯素食或者部分地中海饮食实现。这一研究发表在Nature上。
蛋氨酸也叫甲硫氨酸，是人体的一种必需氨基酸，必须要从食物中获得。除了参与蛋白质的合成，蛋氨酸还是一碳代谢中十分关键的一环，核苷酸等等的甲基化离不了它[2]，十分需要甲基化的肿瘤自然也不能缺了蛋氨酸。
而且，血液中的蛋氨酸水平与饮食关系很大[3]，可以比较容易的通过饮食控制。低蛋氨酸的饮食还显示出具有改善代谢健康[4,5]，延长寿命[6]的作用。
或许，控制饮食中蛋氨酸的摄入，会有助于对癌症的控制和治疗！
研究人员在小鼠中进行了试验。他们专门配制了低蛋氨酸的鼠粮，含有0.12%的蛋氨酸，大约是正常鼠粮的14%。吃了2天的低蛋氨酸鼠粮后，小鼠体内蛋氨酸相关代谢物水平明显下降，并在低蛋氨酸饮食期间保持稳定。
在植入了结直肠癌的小鼠中，研究人员发现，吃低蛋氨酸鼠粮的小鼠身上的肿瘤生长被抑制了。而且，这些小鼠肝脏、血液和肿瘤中，蛋氨酸相关的代谢物水平都出现了变化，同时限制了蛋氨酸摄入后小鼠的摄食量没什么变化。
低蛋氨酸饮食对肿瘤的抑制不是因为热量摄入减少，至少部分是低蛋氨酸循环水平的功劳！
常用的肿瘤治疗方法中，5-氟尿嘧啶（5-FU）和放疗也都和单碳代谢有关，或许它们可以和限制蛋氨酸饮食产生协同作用。
研究人员给小鼠注射了极低剂量的5-FU，不足以对肿瘤生长产生影响。不过加上了低蛋氨酸饮食后，小鼠身上的肿瘤被明显抑制了。
在肝脏、血液和肿瘤中，5-FU和低蛋氨酸饮食的联合治疗对各种代谢物产生了广泛的影响，尤其是核苷酸代谢和氧化还原状态。其中，肝脏里各种代谢物的变化和血液里的变化高度相关，但肿瘤中代谢物的变化就要复杂多了。
低蛋氨酸饮食联合5-FU的治疗可能对肿瘤有着独特的影响。
进一步研究发现，补充核苷酸或者抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC），可以部分的解除低蛋氨酸饮食联合5-FU对肿瘤的抑制作用。同位素示踪试验也证实，低蛋氨酸饮食增强了5-FU对核苷酸代谢的干扰。
低蛋氨酸饮食联合5-FU显著延缓了肿瘤的生长
而对于另一种本来耐受辐射的软组织肉瘤，低蛋氨酸饮食也大大增加了肿瘤对放疗的敏感性，让肿瘤长大3倍所需的时间延长了52%，与放疗增敏剂的效果相当。这也与低蛋氨酸饮食造成的核苷酸代谢和氧化还原紊乱有关。
小鼠试验毕竟是小鼠，和人体还是有着一定的差距。接下来，研究人员又在6位健康的志愿者上进行了试验，观察了低蛋氨酸饮食对他们的影响。
这6位志愿者吃了3周的低蛋氨酸饮食，平均每天每kg体重摄入2.92mg的蛋氨酸，相比日常摄入量减少了83.3%。
低蛋氨酸饮食下，志愿者们血液中的蛋氨酸水平降低，蛋氨酸相关代谢、核苷酸代谢、三羧酸循环、氨基酸代谢都有所改变，尤其是全身出现了抗氧化剂NAC和谷胱甘肽水平的下降，与小鼠中的情况十分相似。
相比于会对人体产生明显伤害的无蛋氨酸饮食[8]，这样的低蛋氨酸饮食的耐受性无疑好了很多。而且，每天每kg体重2.92mg的限制，可以很容易的通过纯素食或者一些地中海饮食食谱达到，可以说是十分的方便了。
论文通讯作者Locasale表示：“这是一个非常令人兴奋的领域…我们看到饮食对人类健康有着巨大的影响。”他希望在将来，医生可以让肿瘤患者遵循特定饮食建议来辅助肿瘤的治疗。
这个研究在人体上只检测了低蛋氨酸饮食对代谢的影响，还没有证明低蛋氨酸饮食能辅助癌症患者的治疗。进一步的临床试验结果出来前，并不建议癌症患者使用低蛋氨酸饮食来辅助放化疗。
[参考资料]
1. Dietary methionine influences therapy in mouse cancer models and alters human metabolism[J]. Nature, 2019.
2. Metabolic interactions with cancer epigenetics[J]. Molecular aspects of medicine, 2017, 54: 50-57.
3. Histone methylation dynamics and gene regulation occur through the sensing of one-carbon metabolism[J]. Cell metabolism, 2015, 22(5): 861-873.
4. Methionine restriction prevents the progression of hepatic steatosis in leptin-deficient obese mice[J]. Metabolism, 2013, 62(11): 1651-1661.
5. Methionine restriction decreases visceral fat mass and preserves insulin action in aging male Fischer 344 rats independent of energy restriction[J]. Aging cell, 2006, 5(4): 305-314.
6. Low methionine ingestion by rats extends life span[J]. The Journal of nutrition, 1993, 123(2): 269-274.
7. Tumor cells, but not endothelial cells, mediate eradication of primary sarcomas by stereotactic body radiation therapy[J]. Science translational medicine, 2015, 7(278): 278ra34-278ra34.
8. Optimal methionine-free diet duration for nitrourea treatment: a Phase I clinical trial[J]. Nutrition and cancer, 2007, 60(1): 23-30.
标签： 癌症
