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癌症:预防附带损害

  1. 哈利Quon
  2. 作者 他是通讯作者
  1. 美国约翰霍普金斯大学医学院放射肿瘤学和分子放射科学系
洞察力
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引用本文作为:188bet体育电竞eLife 2021; 10: e74319 内政部:10.7554 188bet体育电竞/ eLife.74319

摘要

在猪中,硝酸盐补充剂可以保护唾液腺免受头部和颈部放射治疗造成的损害。

正文

大多数头颈癌患者将接受放射治疗,以杀死或缩小肿瘤(Alterio et al., 2019)。在治疗过程中,医生试图尽量减少对周围健康组织的损害,但脱靶剂量往往会伤害和杀死唾液腺内敏感的“浆液腺泡细胞”(图1A)。因此,许多患者会继续分泌较少的唾液,并出现持续性口干,也称为口干症。这不是一种良性疾病:人们可能会经历味觉丧失、咀嚼困难、吞咽困难或说话困难,从长远来看,牙齿和牙龈会腐烂,从而导致营养不良(詹森等人,2019年)。

膳食硝酸盐引发正反馈,刺激浆液性腺泡细胞的生长和存活。

(A.)腮腺(橙色)是唾液的主要来源,当头颈部癌症患者接受放射治疗(红波)以杀死或缩小肿瘤(深灰色)时,腮腺经常受损(B)为了探索保护这一敏感腺的方法,Feng等人研究了硝酸盐营养物质对暴露在辐射下的小型猪的影响。这表明,在治疗前没有接受额外硝酸盐的动物唾液流量迅速减少。照射后的人腮腺细胞(上)唾液素(绿色)水平下降,这是一种将硝酸盐运输到产生唾液的浆液腺细胞(蓝色矩形)的蛋白质。结果,细胞内的硝酸盐水平下降,EGFR(黄色)——EGFR- akt - mapk信号通路的组成部分之一——仍然处于不活跃状态(红点)。这导致细胞死亡(凋亡),也许可以解释受辐射的猪和人唾液流量减少的原因。在处理前向细胞中添加无机硝酸盐(下图)会增加唾液碱,从而增加细胞内的硝酸盐水平。反过来,硝酸盐可以增加唾液液的产生,创造一个正反馈回路,允许细胞在辐射后保持相对稳定的唾液液量。这触发了EGFR(绿点)的激活,刺激细胞生长,防止细胞程序性死亡。

除了限制腺体暴露于辐射的技术改进之外,几乎没有什么干预措施可以阻止这种副作用的出现(Mercadante等人,2021年)现在,在eLife杂188bet体育电竞志上,王松林和首都医科大学的同事——包括冯晓宇和吴志芳作为联合第一作者——报道了一种非常简单的方法,可以在放射治疗期间保护唾液腺(冯等人,2021年)。

在体内,这些腺体是硝酸盐循环的重要组成部分,占据血液中25%的无机硝酸盐,将其浓缩,然后分泌到唾液中(Lundberg等人,2018年)。这种富含绿叶蔬菜和许多水果的营养素曾因可能致癌而受到抨击,但现在被视为健康饮食的正常组成部分。它甚至有助于促进某些心脏细胞的再生(Lundberg等人,2018年;Marino等人,2021年)。

Feng等人利用唾液腺结构与人类相似的小型猪来研究硝酸盐是否有助于预防放射治疗后的口干症。在治疗前每天喂食无机硝酸盐的动物唾液产量没有急剧下降,它们恢复了80%他们的唾液流量在两年内减少。

这些益处是剂量和时间依赖性的:补充硝酸盐的量越高,唾液腺功能越好,但在治疗两个月后首次服用营养素的效果就越差。在实验室中,将无机硝酸盐添加到来自人类腮腺组织的细胞中显示出类似的辐射防护效果。综上所述,这些结果强烈支持在患者饮食中补充硝酸盐以预防口干症。

硝酸盐如何保护细胞免受辐射的确切作用尚不完全清楚,但可能与唾液酸有关,唾液酸是一种运输蛋白,有助于将营养物质导入浆液性腺泡细胞内。Feng等人表明,辐射导致唾液酸水平迅速下降。然而,在治疗前添加硝酸盐会提高唾液酸水平,因此更多的实验表明硝酸盐会增加唾液酸的产生,从而产生一个激活EGFR-AKT-MAPK通路的正反馈环(图1B)这种生化回路可以刺激细胞生长并阻止程序性细胞死亡(谢莎查鲁鲁等人,2012年)对硝酸盐产生唾液酸似乎是EGFR激活的关键触发因素,这可能解释了为什么只有在放射治疗前进行补充才有效。

从动物和基于细胞的模型推断人类总是不确定的(Mak等人,2014年)。也许冯等人的工作最令人兴奋的方面是,其主要结论很容易检验,通过随机临床试验监测放射治疗前、期间和之后的唾液功能(可能还有硝酸盐水平)。这最终将有助于确定硝酸盐补充剂能否为高技术问题提供低技术的解决方案。如果Feng等人提出的令人震惊的结果转化为人类,这种方法可能对患有口干症的癌症患者产生重大影响。

参考文献

    1. 麦依
    2. Evaniew N
    3. 盖特M
    (2014)
    迷失在翻译中:癌症治疗的动物模型和临床试验
    美国翻译研究杂志 6.:114–118.

文章和作者信息

作者详细信息

  1. 哈利Quon

    哈利Quon在美国巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院放射肿瘤学和分子放射科学系工作

    竞争利益
    没有宣布相互竞争的利益
    兽人图标 "此ORCID iD标识本文作者:"0000-0001-7605-4329
  2. 作者

    作者在美国巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院放射肿瘤学和分子放射科学系工作

    通信
    fredbunz@jhmi.edu
    竞争利益
    没有宣布相互竞争的利益
    兽人图标 "此ORCID iD标识本文作者:"0000-0003-0878-1553

出版历史

  1. 出版版本:2021年11月2日(第1版)

版权

©2021,Quon和Bunz

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