為什麼少糖可以預防胰腺癌? 關鍵原因找到了

【NOW健康 陳如頤/台北報導】
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中央研究院基因體研究中心研究助技師胡春美
▲論文第一作者,中央研究院基因體研究中心研究助技師胡春美表示,有8成的胰腺癌與糖尿病相關,此次研究最大貢獻在於,證實糖代謝異常是導致胰腺癌的關鍵「原因」。(圖/中央研究院提供)

有「癌中之癌」稱號的「胰腺癌」初期症狀並不明顯,通常8成病患經確診後都已經是末期,其中可手術治療的病患僅占2成。即使手術成功,也有近8成病患會再度復發或轉移。因此,若能進一步了解其生成機制,不僅能發展更有效的標靶藥物,還能達到「預防勝於治療」之效。

中央研究院基因體研究中心特聘研究員李文華院士的研究團隊最新發現,避免攝取「高糖」可保護胰臟免於因代謝異常而造成損傷,降低罹患胰腺癌的風險,研究成果已刊登於國際期刊《細胞代謝》(Cell Metabolism)。

胰臟是個深深地藏在我們的腹腔裡面的1個臟器,位於上腹部及左上腹後腹腔內,是一個長形且扁平的腺體,它被肝臟、腸、胃、膀胱環繞,擔負提供消化系統「酵素」和「胰島素」的工作。當我們吃下食物後,消化系統的任務在於把食物磨碎、分解,最終的目的,在於去蕪存菁,篩選產生出各式代謝產物,再經血液循環系統送達各個器官。

胰臟的構造可分成頭部、體部及尾部3部份。就其功能而論,又可分為「外分泌」與「內分泌」2大作用。其中,屬於「外分泌」類,主要功能在於產生「胰液」,經過胰臟的腺管送出到小腸,用來幫助分解碳水化合物、蛋白質、和脂肪;另外,在胰臟內的「蘭氏小島」像是許多獨立的小島」,胰島則被歸類為「內分泌」類,因為它所產生的荷爾蒙,包括:胰島素和升糖素,會直接經由血管送到身體各處,與人體血糖的調節有關。

以目前的醫療數據來說,在胰島產生癌細胞所造成的癌症,約占胰臟癌5%;而另外95%多發生在胰臟腺管的癌症,稱之「胰腺癌」。在治療上,後者更為棘手,病人平均存活率為3至6個月。

過往研究只知胰腺癌和糖代謝異常有關,並不確定其因果關係。研究團隊成員、基因體中心研究助技師胡春美表示,80%的胰腺癌和糖尿病相關,但因果並不清楚。因此,此次研究最大貢獻在於,證實糖代謝異常是導致胰腺癌的關鍵「原因」。

已有科學研究指出,名為KRAS的基因能促進細胞生長與存活,然而當KRAS突變時,細胞可能異常分裂,進而導致生成腫瘤癌細胞。此次研究李文華團隊也與臺大醫院張毓廷、章明珠和鄭永銘醫師合作,採集、檢驗4種非癌細胞,分別為:(一)患糖尿病的胰腺癌患者之未癌化正常胰臟組織;(二)患糖尿病的胰腺癌患者鄰近胰臟的小腸組織;(三)未患糖尿病的胰腺癌患者之未癌化正常胰臟組織;(四)未患糖尿病的胰腺癌患者的鄰近胰臟的小腸組織。

結果顯示,KRAS基因突變只發生在患糖尿病的胰腺癌患者正常胰臟細胞內,可以明顯觀察到其基因組受損,另3種組織則無此現象。胡春美指出,幾乎94%的胰腺癌病人檢體裡都能發現有致癌KRAS基因的突變。

因此,研究團隊推論,胰臟在執行代謝作用時出了問題,才導致基因組受損,造成KRAS基因突變。為了證實此假設,研究團隊在正常的胰臟細胞中使用高濃度劑量的糖、蛋白質、以及脂肪類代謝的產物,結果顯示,只有糖會讓胰臟細胞產生基因變異。

研究團隊表示,dNTP(去氧核糖核苷三磷酸,deoxy-ribonucleoside triphosphate)是人體攝取葡萄糖後產生的核苷酸,也是基因組生成和複製不可或缺的材料,處在高糖環境的胰臟細胞,合成基因組所需的dNTP量明顯降低。

研究發現,攝取過量的葡萄糖,會增加胰臟細胞內蛋白質醣化狀況,進而導致調節dNTP量的重要酵素RNR(核糖核苷酸還原酶)的R1亞基(RRM1)會被O-連結乙醯葡萄氨糖(O-GlcNAc)修飾,最終降低RNR的活性,使細胞內dNTP產量不足,大幅降低良率。

研究團隊表示,少了dNTP,胰臟細胞的基因組複製、修補過程中若有損傷需要修補時,便會因原料不足而使修補過程發生錯誤,導致KRAS基因突變,便可能導致胰臟細胞癌化。

至於高糖飲食對其他器官細胞的癌化有無影響?研究團隊也長期餵食小鼠高糖高脂食物,造成高血糖症狀後,檢查其胰臟、大腸、小腸、肝臟、肺臟、腎臟等器官。結果顯示僅有胰臟組織明顯出現基因組受損和KRAS基因突變。

研究證實,因高糖增加蛋白醣化而失去自身DNA修補的現象,只發生在胰臟細胞。雖然肺癌和大腸癌與糖尿病有關聯,但是與糖攝取的多寡無直接關聯。這是繼2015年發表抗體IL-17RB證明可減緩胰臟癌的轉移後,此研究把胰臟癌的生成機制作更完整的表述。

   

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