降血糖老葯二甲雙胍竟是抗癌新星?

二甲雙胍對於我們並不陌生,它是一個降血糖的老葯,是世界範圍內使用最廣泛的口服抗糖尿病藥物,主要用於單純飲食控制及體育鍛煉治療無效的II型糖尿病,特別是肥胖的II型糖尿病。

隨著二甲雙胍在全球的推廣,對使用者的長期跟蹤研究竟然發現,這種藥物具有不可思議的抗腫瘤效果。近幾年,越來越多的實驗室和研究中心都證實了這一結果,新聞刊登在數本國際著名的生命科學雜誌上,迅速地引起了全球轟動。

繼阿司匹林后,二甲雙胍雙胍也要變成抗癌「神葯」嗎?今天,我們就來報告一下近幾年關於二甲雙胍抗腫瘤的研究成果。

降低肺癌風險

二甲雙胍抗癌的作用,早期發現在患肺癌的糖尿病患者人群中。

發表在《Cancer PreventionResearch》雜誌上的一項15年的研究,隨訪了47351名糖尿病患者,診斷肺癌747例。科學家發現,服用二甲雙胍的非吸煙糖尿病患者患肺癌的風險降低43%,如果使用二甲雙胍五年以上,這個風險降低52%。

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也就是說,在患有糖尿病的非吸煙者中,那些服用糖尿病藥物二甲雙胍的人患肺癌的風險減少。

減緩胰腺癌組織生長

這一成果緣於科學家對於伴有肥胖、糖尿病等基礎疾病的胰腺癌患者的癌組織標本。他們發現,這一類人群的胰腺癌病理組織十分特殊,其中透明質酸和I型膠原的含量,比其他胰腺癌患者低30%以上。

進一步的研究表明,肥胖、糖尿病人群長期服用的二甲雙胍,在胰腺癌發生的源頭上起了關鍵的作用。原來,胰腺星狀細胞是胰腺癌、胰腺纖維化的最主要來源,該葯能夠阻斷胰腺星狀細胞產物的合成過程,降低胰腺星狀細胞的活性,減低透明質酸和I型膠原的表達。

英國科學家從另一個角度證實了二甲雙胍在抑制胰腺癌方面的作用機制。

一般來說,癌組織是一群生長失控的細胞團體,這些細胞並不能夠根據身體的需要和分化的指令,生長為合理的生物結構,沒有充足的血管供給營養和氧氣。因此,癌組織的生長高度依賴能源物質的無氧代謝。

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而胰腺癌幹細胞十分特殊,它們的生長高度依賴線粒體,通過有氧代謝途徑而獲得能量。而二甲雙胍恰好可抑制癌細胞的線粒體,阻止癌細胞製造能量而使其發生凋亡,根據這一特性,二甲雙胍就能夠抑制胰腺癌幹細胞生長。

為什麼可以抗腫瘤

雖然關於二甲雙胍抗腫瘤的研究如雨後春筍一般開展起來,觀察到這種藥物抗腫瘤的作用也十分明顯,但其對抗腫瘤細胞的機理一直都沒有找到,科學家一直納悶:二甲雙胍為什麼可以抗腫瘤?

本月15日,美國麻省總醫院的科學家有了重大發現:原來二甲雙胍影響了細胞核內外的信息交流。聽起來這麼「高大上」,這到底是怎麼回事呢?

原來,人體內每一個細胞都有個「指揮部」,那就是細胞核。人類的遺傳物質大都儲存在細胞核內,核內的DNA不時地發出指令,指導著細胞的生長、繁殖、分化和凋亡。細胞核內外這麼頻繁的信息交流均由一個特殊的結構——核孔來實現,進出核孔需要大量的能量支持。

上文說到,二甲雙胍可以抑制線粒體,減少有氧代謝產生的能量。當能量不足時,分子RagA-RagC就不能夠由核孔進入細胞內,轉而在細胞質內結合併抑制了一個重要的細胞生長因子mTORC1,進而影響和調控了細胞的分化和生長。

如果強迫核孔持續開放,或者永久的關閉生長因子mTORC1的下ACAD10分子的作用,二甲雙胍就不能阻斷癌細胞的生長。這說明核孔的開閉和ACAD10是二甲雙胍抗腫瘤的關鍵所在。

至此,這項發現已經不僅僅局限於二甲雙胍的作用了。研究展現出了兩個對抗腫瘤的新辦法——調節核孔的開閉以及ACAD10的活性,這為腫瘤的治療打開了一扇新的大門!

科學永無止境,讓我們期待生命科學的發展為人類帶來更多福音,早日消滅腫瘤。

參考文獻:

[1]Castillo-Quan JI,Blackwell TK.Metformin: RestrainingNucleocytoplasmic Shuttling to Fight Cancer and Aging.Cell. 2016Dec 15;167(7):1670-1671.

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