[发明专利]癌症的营养治疗

说明书

本发明公开了筛查癌细胞的营养弱点的方法和在营养上治疗癌症的方法。某些癌症依赖于对于正常细胞非必需的一种或多种营养物的供应。特别地，本发明涉及通过鉴定癌细胞的营养弱点治疗癌症的方法，以及利用营养疗法通过使受试者进行特定饮食抑制癌症的方法，所述饮食剥夺了癌细胞的对于癌症增殖和生长所需的营养物。营养疗法可用于增强目前癌症治疗的有效性。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明是在国立卫生研究院授予的合同GM062480下由政府支持进行的。政府享有本发明的某些权利。

技术领域

本发明总体涉及治疗癌症的方法。特别地，本发明涉及通过鉴定癌细胞的营养弱点治疗癌症的方法以及使用营养疗法抑制癌症生长的方法。

背景技术

癌症是分布广泛且基本不能治愈的一类致命疾病。目前的治疗既昂贵又具有可变的功效。已知癌细胞采用被称为瓦博格效应(Warburg effect)的独特的代谢类型，瓦博格效应涉及非耦合的细胞糖酵解和线粒体有氧呼吸(Hanahan等人(2011)Cell 144(5):646-674；Cairns等人(2011)Nat.Rev.Cancer 11(2):85-95)。由此产生的代谢失衡可导致低效的通量控制和生物合成，这转而导致对于正常细胞非必需的某些营养物的需求。零星的研究已探究了癌症的这一方面(Maddocks等人(2013)Nature493(7433):542-546；Sheen等人(2011)Cancer Cell 19(5):613-628)，但还没有人以系统方法对此进行测试。

因此，在本领域中仍然存在对于鉴定癌细胞的营养弱点的需要，这可被用来改善目前治疗癌症的方法。

发明内容

特别地，本发明涉及通过鉴定癌细胞的营养弱点治疗癌症的方法以及使用营养疗法抑制癌症生长的方法。

在一个方面，本发明包括鉴定癌细胞的营养弱点的方法，该方法包括：a)在培养基中培养所述癌细胞，该培养基具有针对正常细胞的生长的全部必需营养物，但缺乏对于正常细胞的生长非必需而可能是所述癌细胞的生长所需的至少一种营养物；以及b)测量所述癌细胞的生长，其中在所述培养基中所述癌细胞的生长抑制指示所述癌细胞具有营养弱点，其中所述癌细胞的生长依赖于对于正常细胞的生长非必需的至少一种营养物。可从来自患有癌症的受试者的癌细胞系或生物样品(例如，肿瘤活检物或体液，如包含癌细胞的血液或尿液)获得有待于针对营养弱点进行筛查的癌细胞。该方法可用于鉴定饮食反应性癌症，其中通过剥夺经由筛查鉴定的癌症的一种或多种营养物来抑制所述癌症的生长和增殖，或更优选地，诱导细胞死亡。

一旦通过本文所述的方法鉴定出癌症的营养弱点，便可通过使受试者进行特定饮食来治疗受试者的癌症，所述饮食减少或消除受试者对含有与所述癌症的营养弱点有关的至少一种营养物的食物的每日摄取量。营养疗法可通过向受试者提供关于减少或消除与所述癌症的营养弱点有关的一种或多种营养物的每日摄取量的饮食指导来实施。或者，可向受试者提供不含或含有少量的与所述癌症的营养弱点有关的一种或多种营养物的膳食(例如，早餐、午餐、晚餐或零食)。在某些实施方案中，所述饮食使受试者对含有与所述癌症的营养弱点有关的一种或多种营养物的食物的每日摄取量减少至少70％至100％(包括该范围内的任何百分比，如70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或100％)。优选地，所述饮食提供了按照美国推荐膳食日供给量(United States Recommended DailyAllowances，USRDA)指南的水平下的其他营养物。

在某些实施方案中，癌细胞具有营养弱点，使得所述癌细胞的生长和增殖依赖于对于正常细胞的生长非必需的至少一种氨基酸。在某些实施方案中，所述癌细胞依赖于选自半胱氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸和酪氨酸的至少一种氨基酸。