生酮疗法可作为脑胶质瘤的治疗方法

【据《Plos One》2015年10月报道】题：生酮饮食改变脑胶质瘤小鼠的缺氧反应及影响血管生成相关蛋白的表达及血管通透性的研究（作者Eric C. Woolf等）    

  尽管目前对于恶性脑胶质瘤有手术、放疗和替莫唑胺化疗等成功有效的治疗手段，但仍存在一些挑战。对于那些治疗后存活的脑部肿瘤患者，若疾病出现了新的进展，就要求能够有新的、能够利用共同表型的治疗方法，例如改变肿瘤细胞的新陈代谢。已经有很多的研究假设高脂肪、低碳水化合物、适量蛋白质的生酮饮食可以有效治疗脑部恶性肿瘤。现在已经能够证实，生酮饮食可以提高恶性脑胶质瘤小鼠的生存率和治疗有效率，但机制尚不明确。

为了探索生酮饮食对于肿瘤生长和进展各方面的影响，巴罗脑肿瘤研究中心Eric C. Woolf 等人员应用具有正常免疫力的、基因同源的GL261-Luc2 恶性脑胶质瘤小鼠模型来进行实验。

生酮饮食可降低碳酸酐酶IX

      实验过程中，研究人员发现，动物喂食生酮饮食后显示出β-羟丁酸水平增加，而血糖出现了下降，且生酮饮食的喂食可以有效降低碳酸酐酶IX出现，以及减少参与低氧反应蛋白的出现。具体表现为，使用生酮饮食的动物的肿瘤，其缺氧标志物碳脱水酶-9的表达出现下降，缺氧可以诱导α-1因子并降低κ-B 核因子的活化。

（碳酸酐酶IX：为一个跨膜蛋白，被鉴定为肿瘤相关蛋白，除胃肠粘膜组织外，正常细胞中几乎无表达。）

上图为 CAIX，HIF-1α，磷酸化NF-κB和总NF-κB的Western印迹分析

   （A）Western印迹显示每个处理组两个代表性样品

   （B）在第21天，定量植入后表达并表示为从SD的倍数变化(N = 6; *p < 0.05;="" **p=""><>

生酮饮食可减少肿瘤中微细血管的含量

       另一方面，生酮饮食可以减少肿瘤中微细血管的含量，降低肿瘤细胞的新城代谢速度。使用生酮饮食的动物模型的肿瘤标本显示，生酮饮食减少了肿瘤微血管形成并降低了血管内皮生长因子受体-2（VEGFR-2）、基皮金属蛋白酶-2和波形蛋白的表达。进一步来说，生酮饮食可以改变血管生成和血管模型基因的表达。

CD31，VEGF和VEGFR2的Western印迹分析

(A) Western印迹显示每个处理组两个代表性样品

(B)在植入后第21天，表达被定量并表示为从SD的倍数变化 (SD , N = 6 ; KCN = 5 ; *p <>

(C）使用RT-PCR分析参与血管生成的基因的表达。 数据表示为来自SD肿瘤的表达的倍数变化差异 (N = 3; *p < 0.05;="" **p=""><>

生酮饮食可以有效减少水肿的产生

       这种饮食可以改变肿瘤细胞中关于侵略性基因的表达，降低肿瘤细胞的攻击性，喂养生酮饮食的动物的肿瘤旁水肿显著减少。还有重要的一点，生酮饮食可以有效的减少水肿的产生，实验结果表明，动物喂食生酮饮食后，其瘤周水肿可显著降低2倍左右。

肿瘤水肿测量

（A）荷瘤小鼠的代表性MRI图像

（B）肿瘤植入后14天，通过MRI测量水肿。 在饲喂KC的动物中与SD相比，在肿瘤周围水肿中观察到2倍的减少 (N = 3; *p <>

（C）肿瘤生物发光成像显示治疗之间肿瘤大小没有显着差异。

生酮饮食可增加ZO-1的表达

      最后一点，生酮饮食对于紧密连接蛋白ZO-1和occludin，以及水通道蛋白aqpn-1，aqpn-4的表达也有一定的影响。生酮饮食喂养的动物肿瘤中ZO-1的表达显著增加，但是并不阻塞occludin的表达。同时，生酮喂养的动物除了减少表达aqpn-4外，不影响aqpn-1的表达。

（紧密连接蛋白ZO-1和occludin是细胞间紧密连接的主要组成成分，其表达的减少或缺失，会使细胞间的完整性受到破坏，从而为肿瘤细胞的侵袭和转移提供了可能。）

ZO-1，occludin，水通道蛋白-1和水通道蛋白-4的Western印迹分析

（A）Western印迹显示每个处理组两个代表性样品

（B、C）在第21天，定量植入后表达并表示为从SD的倍数变化（SD为N = 6; KC为N = 5; * p <0.05; **="" p=""><>

    上述实验结论表明，生酮饮食可直接或间接的改变某些和恶性肿瘤转移相关蛋白的表达，可能会成为一种治疗脑胶质瘤有效方法。

——文章来源于 医学参考报 2016年4月21日 C3 临床研究版块 《生酮饮食对脑胶质瘤小鼠血管生成蛋白及通透性的影响》 作者：中国医科大学航空总医院  王晓琳