两次获得诺贝尔奖的科学家Linus Pauling,可是一个不折不扣的维C吹。在他看来,感冒、癌症和心脏病,都可以用维生素C来治疗和预防。他自己更是身体力行,从1966年开始每天服用3g维C,到后来更是达到了每天18g。
要说效果嘛,似乎还不错,毕竟Pauling本人活到了93岁,可以说十分长寿了。但他的这个吃维C的理论,医学界普遍不认可,大多认为这样超量的补充维生素C,不但无益,还可能有害。
然而近日,爱因斯坦医学院的Rebecca Luchtel和Niraj Shenoy等研究发现,小鼠中腹腔注射高剂量的维生素C可以影响肿瘤和免疫细胞的表观遗传,增强抗肿瘤免疫和免疫治疗效果。
意大利都灵大学的Alessandro Magrì、Giovanni Germano和Alberto Bardelli等也发现,高剂量的维生素C可以延缓小鼠模型中乳腺癌、结肠直肠癌、黑色素瘤和胰腺癌的生长。
这还真是颇有一种谣言成真的魔幻感。两项研究分别发表在PNAS和STM上[1,2]。
拿维生素C治癌症这事,Pauling当然干过。他和英国肿瘤外科医生合作的一项研究中,维生素C让晚期癌症患者的存活率提高了4倍[3],还出了一本畅销书Cancer and Vitamin C。
不过很快就有人指出,Pauling的这项研究中,维C治疗组的患者,病情本来就较轻,两组没有可比性[4]。梅奥诊所随后的研究,也证明大剂量补充维生素C(每天10g)对肿瘤晚期患者没什么用[5]。
但是,那个年代毕竟还没有免疫治疗。维生素C又会免疫治疗碰撞出怎样的火花?
这个想法还真不是空穴来风。为了改变PD-1疗法对非霍奇金淋巴瘤等血液肿瘤疗效不佳的现状,有人尝试把DNA甲基转移酶抑制剂和PD-1抗体联用[6]。
抑制肿瘤DNA的甲基化,可以增加肿瘤里内源性逆转录病毒(就是人类基因组中自带的逆转录病毒)和癌睾抗原的表达,增强肿瘤的抗原性,让被PD-1抗体解绑的免疫细胞更好的杀伤癌细胞[7]。而维生素C,恰恰可以激活TET酶,减少DNA甲基化,增加羟甲基化[8,9]。
在体外试验中,爱因斯坦医学院的研究人员发现,维生素C显著改变了淋巴瘤细胞的胞嘧啶甲基化模式,增加了内源性逆转录病毒的表达,增加了肿瘤细胞的抗原性,让其更容易被免疫细胞杀死。用维生素C预处理过的淋巴瘤细胞,在10倍数量的效应T细胞作用下,被杀死的比例增加了21%。
同时,维生素C还可以增强NK细胞、巨噬细胞和树突状细胞等免疫细胞的功能[10]。对于抗癌主力CD8+T细胞,研究也显示,维C的处理可以改变CD8+T细胞的表观遗传,让CD8+T细胞的对淋巴瘤的杀伤力增强了2.8倍。
这样看来,维生素C一边增加肿瘤的抗原性,一边增强免疫细胞功能,要是再加上PD-1抗体,会不会有更好的效果?
研究人员往小鼠体内接种了淋巴瘤。等肿瘤长成后,按2×2设计给小鼠分别注射了盐水、PD-1抗体、维生素C、维生素C加上PD-1抗体。其中,维生素C的剂量从40mg/天逐渐增加到80mg/天。
按体重换算的话,这相当于一个70kg体重的人每天要打140~280g的维生素C,相当于几百公斤橙子的维C含量,比Pauling疯狂多了,也远远超过了梅奥诊所的试验中用的每天10g。
这样大剂量的维生素C作用下,无论是否使用了PD-1抗体,维生素C都让小鼠肿瘤里浸润的CD8+T细胞明显增多。而且,维生素C联合PD-1抗体组中,肿瘤里的细胞毒性分子颗粒酶B水平,显著高于另外三组。此外,联合治疗还增加了肿瘤里NK细胞、抗原呈递细胞等的功能。
种种因素的作用下,联合治疗组的肿瘤质量显著小于另外三组,比盐水组小了70%以上,相比单独使用维C或PD-1抗体也分别小了60%和53%左右。而且,联合治疗的效果,比按两组单药治疗的效果所预期的还要好。
PD-1抗体和大剂量维生素C之间存在协同作用!
而在都灵大学的研究中,研究人员发现,每天腹腔注射4g/kg的维生素C,在免疫功能正常的小鼠中显著延缓了乳腺癌、结直肠癌、黑色素瘤和胰腺癌的生长,而在免疫缺陷小鼠中没有作用。他们也同样发现了维生素C可以跟免疫检查点抑制剂产生协同作用,增强免疫检查点抑制剂的疗效。
这还真是大力出奇迹。或许梅奥诊所的研究中没做出差异的原因,除了当时没有免疫治疗,还有胆子不够大,维生素C剂量不够多吧。如果Pauling看到这个结果,恐怕能笑活过来。
但需要注意的是,目前这还只是个小鼠试验结果,不能指导临床。具体的肿瘤治疗还是要遵医嘱。
参考文献:
1. Luchtel R A, Bhagat T, Pradhan K, et al. High-dose ascorbic acid synergizes with anti-PD1 in a lymphoma mouse model[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020.
2. MagrìA, Germano G, Lorenzato A, et al. High-dose vitamin C enhances cancer immunotherapy[J]. Science Translational Medicine, 2020, 12(532).
3. Cameron E, Pauling L. Supplemental ascorbate in the supportive treatment of cancer: reevaluation of prolongation of survival times in terminal human cancer[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1978, 75(9): 4538-4542.
4. DeWys W D. How to evaluate a new treatment for cancer[J]. Your Patient and Cancer, 1982, 2(5): 31-36.
5. Creagan E T, Moertel C G, O'Fallon J R, et al. Failure of high-dose vitamin C (ascorbic acid) therapy to benefit patients with advanced cancer: a controlled trial[J]. New England Journal of Medicine, 1979, 301(13): 687-690.
6. Daver N, Boddu P, Garcia-Manero G, et al. Hypomethylating agents in combination with immune checkpoint inhibitors in acute myeloid leukemia and myelodysplastic syndromes[J]. Leukemia, 2018, 32(5): 1094-1105.
7. Lindblad K E, Goswami M, Hourigan C S, et al. Immunological effects of hypomethylating agents[J]. Expert review of hematology, 2017, 10(8): 745-752.
8. Shenoy N, Bhagat T, Nieves E, et al. Upregulation of TET activity with ascorbic acid induces epigenetic modulation of lymphoma cells[J]. Blood cancer journal, 2017, 7(7): e587-e587.
9. Shenoy N, Bhagat T D, Cheville J, et al. Ascorbic acid–induced TET activation mitigates adverse hydroxymethylcytosine loss in renal cell carcinoma[J]. The Journal of clinical investigation, 2019, 129(4): 1612-1625.
10. Ang A, Pullar J M, Currie M J, et al. Vitamin C and immune cell function in inflammation and cancer[J]. Biochemical Society Transactions, 2018, 46(5): 1147-1159.