2013年8月1日《Cell》封面圖片顯示轉移Ras/Src細胞（GFP，綠色）發(fā)育成次級腫瘤在支氣管上（殼結合蛋白，紅色），果蠅運輸氧的一個管狀網(wǎng)絡。封面的共聚焦圖片通過Photoshop CS4軟件進行過濾處理以達到彩色玻璃化效應（DAPI，藍色）。用含高糖的食物喂養(yǎng)果蠅導致代謝缺陷，包括高血糖、超高胰島素血癥以及胰島素抗藥性。Hirabayashi等人目前研究顯示高糖飲食轉化Ras/Src-transformed組織從局限增生到緊急轉移的惡性腫瘤。

日前，來自 Icahn 醫(yī)學院的研究人員表示，阻斷腫瘤細胞的糖膳食及它的活性，也許可以降低癌癥的風險及抑制癌癥進展。

這項刊登在《細胞》封面的果蠅研究，提供了諸如糖尿病或肥胖等代謝相關疾病，與胰腺癌、乳腺癌、肝癌和結腸癌等某些類型的癌癥相關聯(lián)的一些新認識。

西奈山發(fā)育與再生生物學教授 Ross Cagan 博士在果蠅中開發(fā)了一種癌癥模型，這使得科學家們能夠在整體動物和多個遺傳靶點背景下評估疾病，而不僅僅是將一個基因與一種疾病相關聯(lián)。在當前的研究中， Cagan 博士利用果蠅了解了飲食和胰島素抵抗對于癌癥進程的影響。

細胞利用葡萄糖作為能量進行生長醫(yī)|學教育網(wǎng)搜集整理。當細胞產(chǎn)生胰島素抵抗時，葡萄糖不再被細胞吸收而是在血液中累積，導致細胞挨餓，引發(fā)如糖尿病等代謝性疾病。然而一直讓科學家們感到困惑的是，腫瘤是如何能夠在胰島素抵抗的環(huán)境下旺盛生長的。

Cagan 博士說：“以往的研究確立了代謝性疾病與胰腺癌、乳腺癌、肝癌和結腸癌之間存在密切的關聯(lián)，但我們無法確定如果腫瘤不能獲得葡萄糖提供的能量，在這樣的環(huán)境下腫瘤是如何能夠積極地生長的。利用我們的果蠅模型，我們發(fā)現(xiàn)了在機體內腫瘤克服胰島素抵抗，轉而利用這種代謝功能障礙的機制。”

Cagan 博士和他的研究團隊操控果蠅表達兩個重要的癌基因：Ras和Src，導致果蠅形成了小型頭部腫瘤。接下來，他們喂給果蠅一種促使胰島素抵抗的高糖飲食。他們發(fā)現(xiàn)，高糖飲食與Ras和Src一起發(fā)揮作用，在腫瘤細胞中特異地提高了胰島素的敏感性。通過提高重要的 Wingless/Wnt 信號，他們增加了腫瘤細胞的胰島素受體，進而提升了胰島素敏感性。這這一連串的活動改變了這些微小的腫瘤，使得它們開始積極地生長。

利用三個新的藥物靶點：葡萄糖、 Ras/Src 癌基因和 Wingless/Wnt 信號， Cagan 博士和他的研究小組鑒別出了能夠阻斷這一過程的化合物。他們用一種糖尿病治療藥物阿卡波糖（acarbose）、化合物 AD81 和一種叫做 pyrvinium 的藥物處理果蠅。證實阿卡波糖阻斷了糖轉化為葡萄糖； AD81 關閉 Ras/Src ，引起了細胞死亡； pyrvinium 抑制了 Wingless/Wnt 信號。組合到一起，這種藥物混合物可大大地減小腫瘤的大小，抑制其進程。

“我們的研究表明，糖激活了腫瘤中的癌基因，隨后促進了胰島素敏感性，這意味著在胰島素抵抗的機體中，血液中過高水平的葡萄糖無處可去，都灌注到了腫瘤中。我們確定了一個三種藥物的組合能夠阻斷這一信號活動以及腫瘤的生長，而不會影響正常細胞的功能。”

接下來，研究小組計劃利用腫瘤樣本查明同樣的級聯(lián)事件是否發(fā)生在胰島素抵抗的人體中。 Cagan 博士和研究小組將基于這些研究發(fā)現(xiàn)，檢測利用這一癌基因/糖級聯(lián)反應的化合物。