生酮飲食抗癌的學理

　　最近兩位朋友傳來相同的「生酮低醣飲食抗癌」的影片。

　　是美國CBN news訪問南佛羅里達州大學D’Agostino實驗室的研究。

　　片中說癌細胞不能利用酮體，必須用葡萄糖當能量。而正常細胞則兩者都可以。所以不吃醣類的生酮飲食(片中說代謝療法)，就可殺死癌細胞。

　　看完影片的的想法是：

1. 癌細胞還是可以利用脂肪酸當能量。
2. 血糖不可能低到0 。

　　所以是餓不死癌細胞的，更別談殺死。如果生酮飲食真的有效，應該另有學問。

　　生酮飲食是一種高脂、限醣飲食，最早用於防止癲癇症。因為腦神經也可用酮體當能量，也有用於防治失智症(請見老人失智症的預防(5-3)——增加腦本)

　　癌細胞特別需要葡萄糖這一現象，必須追溯發現細胞有氧化謝而得1931年諾貝爾生醫獎的Otto Warburg。他觀察癌細胞即使有充分的氧，還是優先利用葡萄糖的無氧代謝產生乳酸。這現象是有名的Warburg effect。其實快速生長分裂的細胞也常有這現象，稱為有氧糖解(aerobic glycolysis)，利用糖解的碳骨架供合成之用。

　　癌細胞特別會產酸，曾被倒果為因成：酸會產生癌細胞，而宣染酸性體質的可怕(請見：「食品影響酸鹼體質的學理、迷思、及與健康的關係」)。

　　另外嚴格的說，影片名的「低醣」飲食是不足以產生酮體的，要「限醣」才能產生酮體(請見：「限醣飲食-Atkins diet」)。

　　查學術報告PubMed輸入「ketogenic diet cancer」，出現112篇報告，大半是最近5年發表的。主要是用於腦癌的治療。

　　可能機制除了影片中提的，另有：

　　酮體分解增加粒線體的氧化傷害。

　　產生高量的醋酸可以抑制組白去乙醯酶(HDAC)，而調控基因的表現。

　　不過這些影響並不是癌細胞所特有，何況癌細胞生命力那麼好，沒這麼簡單就被殺死。

　　有腦腫瘤案例，除了標準的輻射及化療，補以生酮飲食兩個月後，MRI檢測不到腫瘤。但停止生酮飲食後十個星期又複發(Zuccoli et al., 2010)。顯示癌細胞只是停止生長，並不是被殺光光。

　　即使能抑制癌細胞生長也夠神奇了。對於癌症患者靠簡單的生酮飲食就能改善，是一大福因。

　　實驗的結果是事實，不容爭議。不過解釋可能有多種，有許多原理是幾十年後才弄清楚的。

我個人的解釋是：

　　產生癌細胞是基因的突變(genotype)；但需要基因表現影響代謝才能增生(phenotype)。

　　癌細胞要一分為二，除了基因、蛋白質等要加倍，還有兩個獨特的成分也要加倍，就是細胞膜和粒線體的電子傳遞鏈。而細胞膜的磷脂質需要甘油；電子傳遞鏈的鐵硫中心需要鐵。也就是合成甘油和攝入鐵也是癌細胞分裂所必需。

　　葡萄糖分解可以扮演一石雙鳥的功能：產生甘油和攝入鐵。

　　甘油是三個碳的分子，人體不能由兩個碳的乙醯輔酶A(acetyl CoA)合成。除了來自飲食三酸甘油酯的甘油，主要是葡萄糖切成兩段產生的甘油醛三磷酸。一段供合成磷脂酯；另段產生乳酸。

　　產生的乳酸增加細胞微環境的酸度。酸可以游離鐵離子，並與二價鐵離子結合經由雙價金屬運送子(divalent metal transporter 1)運入細胞，提供電子傳遞鏈的鐵硫中心所需。

　　生酮飲食雖說是產生酮體，其實都含高量脂肪，分解產生高量的acetyl CoA。細胞有高能量，會回饋抑制磷酸果糖激酶，而抑制葡萄糖的分解，即使有葡萄糖。如此癌細胞就缺少甘油和鐵來增生。

　　癌細胞為了避免高量乙醯輔酶A的抑制，因此活躍的將之合成脂肪酸，即使自己不缺脂肪酸(Baenke et al., 2013)。

　　根據此理論，使細胞含高量的乙醯輔酶A，抑制糖解的效果，也就是抑癌的效果，就更好。

　　脂肪酸愈長，切出的乙醯輔酶A愈多，效果愈好(Jaworski et al., 2015)。採生酮飲食時可多考慮魚肉，不含醣類，又含高量的DHA。

 　　注意：是配合醫師的治療補以生酮飲食，而不是放棄治療只用生酮飲食。