大多数糖类是癌细胞生长的能源，而一种叫做甘露糖（mannose）的单糖却能显著抑制癌细胞的生长。顶级学术期刊《自然》上发表的关于甘露糖的这一研究引起了大家的热议[1]。
考虑到甘露糖是一种很常见的物质，而且很多水果，比如蔓越莓等，都含有甘露糖，让很多人都跃跃欲试。这确实是一个很重大的突破。甘露糖首次被发现能够破坏肿瘤细胞的葡萄糖代谢能力，抑制肿瘤生长。从细胞实验到小鼠实验中，都证实了甘露糖对多种癌症的抑制效果。此外，甘露糖还能明显增强化学治疗的效果。它可以丰富抗癌武器库，并指明了一条新的对付肿瘤的方法，加快我们对肿瘤的“围剿”。这项研究由英国比特森癌症研究所的Kevin Ryan博士领导的团队完成。
不过，尽管甘露糖的抗癌潜力巨大，但是现在去吃甘露糖防癌或者治癌还为时过早。一方面，这个结果并没有在临床试验中被证实；另一方面，本实验所用的浓度很高，可能不适用于人体，还需要进一步优化。所以，也别指望水果中那点可怜的甘露糖会抗癌了。此外，甘露糖也是有一定副作用存在的。在实验中还发现，其并不是对所有的癌症都有效。
下面为大家详细解析为什么甘露糖会有神奇的抗癌效果，并阐述目前甘露糖抗癌还存在的局限。
前段时间我们刚介绍了一类重要的抗癌药——抗血管生成药物，可以截断肿瘤的“粮道”。虽说抗血管生成药物显示了优异的抗癌效果，但是癌细胞毕竟非“常”细胞，它们进化出了千奇百怪的手段汲取能量。抗血管生成药物并没有帮助我们彻底战胜癌症。肿瘤会诱导血管生成，偷走正常组织的能量，不过，抗血管生成药物未竟全功并不意味着饿死癌细胞的道路就停止了。除了对肿瘤的“粮道”动手，我们也可以对其食物本身下手。肿瘤细胞在觅食过程也会暴露其弱点。
科学家之前就发现，相比正常的细胞，肿瘤细胞对葡萄糖表现出了特别的偏爱[2]。不过，有得必有失，某一方面能力增强的同时，另一面的能力可能就会削弱了。顺着这个思路，Kevin Ryan博士推测肿瘤细胞对其他单糖，比如果糖，岩藻糖，半乳糖，甘露糖等，可能会有不一样的表现。果然，当他们分别检测这些单糖对肿瘤细胞的影响时，惊喜出现了！25mM的甘露糖能够明显抑制肿瘤细胞的生长，并且在多种不同的肿瘤细胞中重现了抑癌能力。进一步检测也证实了甘露糖对肿瘤细胞生长和增殖的抑制作用。
Kevin Ryan博士没有停止脚步，仅仅在细胞系中表现抗癌能力是远远不够的，重要的是体内。他们在患有肿瘤的小鼠的饮水中加入20%（质量体积分数）的甘露糖，并每周用200μL 20%的甘露糖水溶液给小鼠灌胃3次。一段时间后，发现小鼠体内肿瘤的生长被明显抑制，检测还发现肿瘤细胞的增殖也被甘露糖抑制了！并且，小鼠的体重和其他健康指标没受到明显的影响。这表明甘露糖的抗癌作用在体内也是有效的。甘露糖对肿瘤生长的抑制作用让Kevin Ryan博士想到了常用的化疗药物——顺铂和阿霉素。当他们将甘露糖与顺铂或阿霉素联用时，发现肿瘤细胞的死亡明显增多。
联用的小鼠实验也没有令人失望。甘露糖和阿霉素单独使用都会使肿瘤体积变小，而当两者联合使用时，效果更加明显。此外，联合使用还显著延长了小鼠的生存期。这说明甘露糖能大幅增强化疗的效果！
甘露糖和阿霉素联用，抗癌效果明显可以单挑，硬刚肿瘤正面；也可以辅助，加强化疗杀伤效果。甘露糖的神奇作用到底来自哪里呢？
其实甘露糖的化学结构和葡萄糖类似，是葡萄糖的同分异构体。更重要的是它俩都是由同一种葡萄糖转运蛋白运输进细胞内的[3]。前面我们说了，肿瘤细胞对葡萄糖有一种近乎偏执的爱，它们有比正常更多的葡萄糖转运蛋白，能够从血液中疯狂汲取葡萄糖。不过，这个葡萄糖转运蛋白对甘露糖也是毫不吝惜，鲸吸牛饮。科学家发现，当肿瘤细胞摄入大量的甘露糖时，肿瘤细胞产生了大量的甘露糖-6-磷酸（M-6-P）。而这个M-6-P会抑制葡萄糖代谢相关的酶，影响糖酵解途径、三羧酸循环、戊糖磷酸途径和多糖合成。这些代谢途径对于细胞能量的供给和物质循环至关重要。而甘露糖与化疗药物联用后，会增加一种叫PARP的聚合酶的水平，这个PARP是半胱天冬酶-3的重要底物，会引发细胞凋亡[4]。此外，科学家发现不同肿瘤细胞对甘露糖的敏感性不一样，而这个敏感性又与一种叫磷酸甘露糖异构酶（PMI）的表达量呈负相关。这个PMI可以将M-6-P转化成其他物质，消除甘露糖的抑制作用。甘露糖可以抑制PMI表达量低的肿瘤细胞，对表达高的肿瘤细胞就不会很好的作用了。因此，PMI可能可以作为使用甘露糖的一个生物标志。
事实上，研究者们通过芯片技术检测了人类卵巢癌、肾癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠直肠癌等癌症组织的PMI表达情况，发现不同癌症组织PMI变化明显。其中，结肠直肠癌的PMI非常低。在一个结肠直肠癌小鼠模型中用甘露糖进行试验，发现治疗效果相当好。
现在让我们总结一下，甘露糖被肿瘤细胞吸收后，会抑制肿瘤细胞的代谢，尤其是葡萄糖代谢，进而能阻碍肿瘤细胞的生长和增殖。此外，甘露糖与化疗药物联用还能促进肿瘤细胞的凋亡，增强化疗的效果。而甘露糖的治疗效果可能可以用PMI的表达来预测。
本研究的发现确实是一个重大的成果。甘露糖作为一种常见的单糖类物质，在临床上已经被用于膀胱炎和尿道感染的治疗。在一定浓度下，它对人体是安全的，不会像现有的化疗药物那样有很大的副作用。此外，其对肿瘤细胞葡萄糖代谢途径的抑制，也为我们开辟一条新的抗癌道路。本文作者也表示，这个研究为多种癌症的患者提供一种安全，简单的潜在治疗策略。
不过，实验中给小鼠喝的是20%浓度的甘露糖，也就是100mL中含20g。粗略计算了一下，给20g左右的小鼠每次灌胃的甘露糖是0.02g，若按体重算，一个60kg的成年人就需要60g了。再加上饮水中的量，一个人恐怕要摄入数百克的甘露糖，才能达到实验中小鼠的摄入量。要知道，甘露糖在尿道感染的临床试验中，试验者每天的甘露糖摄入量也才1-2g[5]。而也有报道指出，甘露糖会引起一些副作用[6]。同时，实验中对肿瘤小鼠起作用的剂量，是研究者们经过反复比较后才确定的。因此，指望摄入少量甘露糖会抗癌，恐怕不太现实。而且，甘露糖在人体中很快就会被排出体外。
蔓越莓是一种很流行的保健品，也含有甘露糖，不过这点甘露糖并没有抗癌效果。所以，再次提醒大家，不要自行补充甘露糖。保健品中的甘露糖是远远不够的，而在小鼠中使用的量对我们可能并不安全。期待科学家们能摸索出一种更好的甘露糖使用方法，使之既能抗癌，又是人体可以接受的。
Kevin Ryan博士表示，他们会继续探索甘露糖的最佳使用方式，然后尽快推动临床试验的进行。[7]英国癌症研究中心的护士长马丁•莱德威克也说道：“尽管这些研究表明甘露糖非常有希望用于某些癌症的治疗，但这是一项非常早期的研究，尚未在人体中进行试验。”[7]
参考文献：
[1] https://www.nature.com/articles/s41586-018-0729-3
[2] Regulation of cancer cell metabolism. Nat. Rev. Cancer 11, 85–95 (2011).
[3] Glucose transporters in the 21st century. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 298, E141–E145 (2010)
[4] Many cuts to ruin: a comprehensive update of caspase substrates. Cell Death Difer. 10, 76–100 (2003).
[5] D-mannose powder for prophylaxis of recurrent urinary tract infections in women: a randomized clinical trial.. World Journal of Urology, 32(1), 79-84.
[6] https://www.ehealthme.com/drug/mannose/side-effects/
[7] https://medicalxpress.com/news/2018-11-sugar-supplement-tumor-growth-cancer.html
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