癌癥是人類的一大頑疾。為了攻克癌癥，科學(xué)家們一邊在尋找全新的療法，一邊在嘗試讓現(xiàn)有的抗癌藥物變得更有效。

短短一周內(nèi)，發(fā)表在頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》上的兩項(xiàng)研究就表明，只要找對(duì)了背后的生物學(xué)機(jī)理，僅靠飲食，或許就能提高抗癌藥的效果。我們已在上周為大家報(bào)道了第一項(xiàng)研究（相關(guān)閱讀：今日Nature：高脂肪低碳水竟能抑制腫瘤生長(zhǎng)？）。而在這篇文章中，我們將為大家介紹第二項(xiàng)研究。它發(fā)表在了今天出版的最新一期《自然》上。

▲《自然》雜志對(duì)這兩項(xiàng)研究進(jìn)行了專題報(bào)道（圖片來源：《自然》）

我們知道，白血病是兒童中常見的癌癥。這些癌癥的治愈率較高，相關(guān)的療法也得到了比較充分的開發(fā)。其中，甲氨蝶呤是一種經(jīng)典的白血病治療藥物。它能抑制四氫葉酸（THF）的合成，讓癌細(xì)胞無(wú)法合成DNA和蛋白質(zhì)，從而殺死癌細(xì)胞。但由于這種藥物的“無(wú)差別攻擊”特性，它也會(huì)影響到正常細(xì)胞，從而帶來巨大的毒性。如果能找到提高這種藥物效果的方法，或許我們就能對(duì)患者使用更低的劑量，在維持療效的同時(shí)，降低它帶來的副作用。

為了尋找到有潛力提高甲氨蝶呤效果的基因，來自麻省理工學(xué)院（MIT）的一支科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一場(chǎng)基因組層面的深度篩選。利用先進(jìn)的CRISPR–Cas9技術(shù)，他們?cè)趯?duì)甲氨蝶呤高度敏感的癌細(xì)胞中，尋找造成這種敏感性的基因。其中，一條叫做FTCD的基因脫穎而出，吸引了研究人員們的關(guān)注。

▲FTCD基因（綠色）在篩選中脫穎而出（圖片來源：《自然》）

從機(jī)理上看，科學(xué)家們從未想到這條基因還和癌癥治療有關(guān)。FTCD編碼了一種組氨酸分解代謝所必需的酶，而組氨酸則是人體所必需的氨基酸之一。這種常見的氨基酸，難道還和癌癥治療有關(guān)？

為了回答這個(gè)問題，研究人員們進(jìn)一步在癌細(xì)胞中移除了幾個(gè)參與組氨酸分解代謝的酶，而后續(xù)的觀察驗(yàn)證了他們的篩選結(jié)果——果不其然，一旦組氨酸無(wú)法順利代謝，甲氨蝶呤的效果就大打折扣。而如果突破組氨酸代謝中的限制因素，加速它的分解，甲氨蝶呤的療效就會(huì)增加。在人體相關(guān)性研究中，那些組氨酸代謝水平較高的病患，生存率也較高。

▲原來，組氨酸的代謝會(huì)陰差陽(yáng)錯(cuò)地加速四氫葉酸（THF）的消耗，后者正是抗癌藥想要消滅的對(duì)象（圖片來源：《自然》）

可是，組氨酸是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的氨基酸。它的代謝憑啥能提高抗癌藥的效果？在生化途徑上做了一系列研究的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，原來組氨酸分解的通路上，竟然有四氫葉酸的參與！而FTCD正是調(diào)控這一步驟的酶，能將四氫葉酸轉(zhuǎn)化成谷氨酸。

我們來理順一下其中的關(guān)系?？拱┧幖装钡誓芤种扑臍淙~酸的合成，而FTCD能加速四氫葉酸的代謝。如果把細(xì)胞比作是一個(gè)人，而四氫葉酸是錢的話，抗癌藥能阻撓你去賺錢，F(xiàn)TCD卻能加速你的花錢。一進(jìn)一出，細(xì)胞里的四氫葉酸很快就陷入了枯竭。

缺乏了四氫葉酸，癌細(xì)胞自然就得到了抑制。也就是說，只要能加速四氫葉酸的代謝，就能提高抗癌藥甲氨蝶呤的效果。

▲組氨酸是一種飲食里常見的氨基酸（圖片來源：Pixabay）

那么，有什么辦法能加速消耗四氫葉酸呢？方法有，而且很簡(jiǎn)單——在飲食中添加組氨酸。細(xì)胞內(nèi)的組氨酸水平越高，其代謝就越活躍，而與之掛鉤的四氫葉酸代謝也會(huì)得到加速。在這一層面，組氨酸就好像是增加了細(xì)胞“花錢”的沖動(dòng)，讓它們更快地消耗四氫葉酸。

在小鼠實(shí)驗(yàn)中，這一簡(jiǎn)單的設(shè)想，起到了極好的效果。在飲食中添加少量組氨酸后，極大地提高了甲氨蝶呤的療效。“（研究表明）在癌癥療法中，飲食很重要！”該研究的通訊作者David Sabatini教授說道。

▲組氨酸飲食配合抗癌藥（淺藍(lán)），在第28天（右圖）顯著縮小了腫瘤的體積（圖片來源：《自然》）

接下來，研究人員們期望能在人體中重復(fù)這一結(jié)果。組氨酸在常見的肉類食物中都很普遍。如果這些食物能改善抗癌藥的效果，減少抗癌藥的副作用，無(wú)疑將是全世界白血病患者的福音。

參考資料：

[1] Histidine catabolism is a major determinant of methotrexate sensitivity

[2] The right diet can boost potency of cancer drugs

原標(biāo)題：今日Nature：癌癥食療再添依據(jù)！常見氨基酸可顯著提高化療效果