维生素C杀死癌细胞:为何高剂量能“奏效”?

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近日,发表在Redox Biology杂志上题为“Tumor cells have decreased ability to metabolize H2O2: Implications for pharmacological ascorbate in cancer therapy”的研究追踪到了高剂量维生素C如何杀死癌细胞的生物学细节。


作为一种癌症疗法,维生素C有着一段不完整的历史。然而,来自爱荷华大学(University of Iowa ,UI)的科学家们认为,这是因为维生素C常常被错误使用。大多数维生素C疗法需要通过口服的方式进行。但UI的研究人员发现,静脉注射维生素C——绕过正常的肠道代谢和排泄途径——产生的血药浓度比口服给药产生的浓度要高100-500倍。重要的是,血液中这种“超高”的浓度正是维生素C攻击癌细胞能力的关键。

早期工作发现,在这些极高浓度时,维生素C能在试管和小鼠中选择性的杀伤癌细胞,但不杀伤正常细胞。目前,UI医院的医生们正在临床试验中测试联合静脉注射高剂量维生素C与标准化疗或放疗治疗胰腺癌和肺癌。早期1期试验表明,这种联合疗法是安全的、耐受良好的。更大的试验旨在确定这类疗法能否改善生存。

近日,发表在Redox Biology杂志上题为“Tumor cells have decreased ability to metabolize H2O2: Implications for pharmacological ascorbate in cancer therapy”的研究追踪到了高剂量维生素C如何杀死癌细胞的生物学细节。UI的Garry Buettner教授是该研究的通讯作者。




具体来说,这项新研究发现,维生素C容易分解,产生过氧化氢。后者是活性氧的一种,能够破坏组织和DNA。研究还表明,与正常细胞相比,癌细胞清除有害过氧化氢的能力更弱。

Buettner说:“这一发现解释了在我们的临床试验中使用超高浓度的维生素C为何不影响正常组织,但却能破坏肿瘤组织。”正常的细胞有多种途径清除过氧化氢,使其保持在非常低的水平,从而避免受到伤害。这项新研究还证实,过氧化氢酶在这一过程中发挥了关键的作用。研究人员发现,当接触高浓度的维生素C时,过氧化氢酶活性低的细胞更容易受到损失,甚至死亡。

Buettner还表示,这一基础研究还可能会帮助决定在治疗中联合高剂量维生素C能够改善哪种癌症的治疗以及哪些疗法的效果。“我们的研究表明,过氧化氢酶水平较低的癌症可能对高剂量维生素C疗法的响应最大。反之亦然。”他解释道。研究小组的下一目标是,开发测定肿瘤过氧化氢酶水平的方法。




维生素C抗癌研究进展

除上述研究外,科学家们还找到了维生素C抗癌的一些新证据。其中,2015年,发表在Science杂志上题为“Vitamin C selectively kills KRAS and BRAF mutant colorectal cancer cells by targeting GAPDH”的研究中,来自Weill Cornell医学院、哈佛医学院等机构的科学家们发现,维生素C能够在小鼠中杀死携带一种常见致癌突变的肿瘤细胞,抑制肿瘤的生长。

具体来说,研究发现,高剂量的维生素C可以通过提高自由基水平,转而让一种葡萄糖代谢所需的酶失活,剥夺细胞的能量,从而杀死具有BRAF或KRAS突变的人工培养结肠癌细胞。此外,研究人员给形成KRAS驱动结肠肿瘤的基因工程小鼠每日注射高剂量的维生素C(相当于一个人吃300个橙子)。与对照组小鼠相比,维生素C治疗小鼠形成的结肠肿瘤较少且更小。

另一篇于2016年8月发表在PNAS上的研究(论文题目:Vitamin C increases viral mimicry induced by 5-aza-2′-deoxycytidine)发现,当以药物地西他滨(decitabine)治疗骨髓发育不良综合征(MDS)、急性髓系白血病(AML)时,额外补充维生素C,能够有效增强药物抑制癌细胞扩增、引发癌细胞自杀的能力。

参考资料:

Medicalxpress:Why high-dose vitamin C kills cancer cells

Science:Vitamin C killstumor cells with hard-to-treat mutation

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