《Bratislava Medical Journal》:The Effects of Protein Restricted Diet and Physical Activity on Preoperative Tumor Characteristics and Progression in Stage I-II Breast Cancer Cases: A Randomized Clinical Trial
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该研究旨在探讨蛋白质限制饮食联合体力活动干预对早期乳腺癌患者诊断至手术期间肿瘤特征及短期进展的影响。
研究人员将80例临床分期为I-II期的乳腺癌患者随机分为两组:干预组(研究组)接受等热量蛋白质限制饮食(蛋白质占比7%)并每3天进行10,000步步行运动;
该研究旨在探讨蛋白质限制饮食联合体力活动干预对早期乳腺癌患者诊断至手术期间肿瘤特征及短期进展的影响。
研究人员将80例临床分期为I-II期的乳腺癌患者随机分为两组:干预组(研究组)接受等热量蛋白质限制饮食(蛋白质占比7%)并每3天进行10,000步步行运动;对照组接受等热量标准饮食(蛋白质占比21%)且不进行运动干预。两组术前等待期约14天。所有参与者在饮食首日及手术日清晨采集血样,检测胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、肿瘤坏死因子α(TNFα)、成纤维细胞生长因子(FGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素及性激素等血清生物标志物。同时比较饮食干预前后肿瘤直径及组织病理学Ki-67表达比值的变化。
结果显示,在雌激素受体阳性(ER+)、孕激素受体阳性(PR+)、人表皮生长因子受体2阴性(HER2-)、Luminal A型及Luminal B HER2-型亚组中,对照组患者术前两周内肿瘤直径及Ki-67比值均出现增长;而研究组同期肿瘤直径及Ki-67比值未见显著增加。此外,研究组IGF-1、TNFα及VEGF水平显著下降。
研究结论指出,乳腺癌患者诊断至手术的延迟延长可能对预后产生不利影响。在COVID-19大流行、术前唇疱疹感染及上呼吸道感染等可能导致手术延迟的情况下,引入蛋白质限制饮食联合额外体力活动或可减轻对预后的负面影响。
乳腺癌作为全球女性最常见的恶性肿瘤,其预后受患者自身及肿瘤多重因素影响。近年研究提示,负性能量平衡可通过降低炎症水平及调控促进肿瘤生长的激素水平从而减缓癌症进展,而西方高蛋白饮食模式与乳腺癌发病风险增加密切相关。胰岛素样生长因子-1(IGF-1)通过激活蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Akt/mTOR)信号通路促进肿瘤发生发展,高蛋白摄入可激活该致病机制。COVID-19大流行期间癌症诊疗延迟对预后的潜在负面影响,促使研究人员开展此项研究,以验证短期低蛋白饮食联合增加体力活动能否影响人类乳腺癌患者的肿瘤生长。本研究在《Bratislava Medical Journal》发表,其结果为手术延迟期间的代谢干预提供了初步证据,但受限于样本量及探索性设计,尚不能作为临床常规推荐,需更大规模、前瞻性注册的验证研究。
本研究采用的关键技术方法包括:基于人群队列的随机对照试验设计,纳入80例I-II期可手术乳腺癌患者,通过年龄及绝经状态分层进行1:1区组随机化分配至干预组与对照组;等热量饮食干预(蛋白质占比7% vs. 21%),采用Schofield公式计算能量需求并由注册营养师进行重复24小时膳食评估;体力活动监测采用OMRON HJ-321-E计步器记录每3天10,000步步行;身体成分分析采用Tanita BC-418 MA生物电阻抗分析(BIA)仪;肿瘤评估采用乳腺超声或钼靶成像测量肿瘤直径,由经验丰富的放射科医师按标准化方案操作;免疫组化法检测激素受体及HER2/neu受体表达并进行分子分型;血清生物标志物检测采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测瘦素、TNF-α、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、VEGF-C,采用化学发光法检测雌二醇、睾酮、性激素结合球蛋白(SHBG)、白蛋白、总蛋白、血脂谱、胰岛素、C肽、IGF-1及白细胞介素6(IL-6)等;统计采用SPSS 20.0软件,运用独立样本t检验、Mann-Whitney U检验、配对t检验及Wilcoxon符号秩检验等。
本研究结果部分呈现如下:
HER2阴性患者亚组分析:饮食组体重指数(BMI)在术前期间出现显著变化。Ki-67水平在两组中均有所上升,但仅对照组中诊断至术前的差异具有统计学意义。此外,SHBG、IL-6及bFGF血清水平仅在对照组出现显著变化。总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、白蛋白及总蛋白水平在两组中均显著下降。然而,胰岛素及VEGF水平仅在饮食组显著降低(p<0.001)。组间比较显示,手术当日Ki-67(p=0.018)、C肽(p=0.038)、IL-6(p=0.012)及瘦素水平(p<0.001)存在统计学差异。值得注意的是,饮食干预开始时饮食组瘦素水平显著较低而VEGF水平显著较高(p<0.001)。
ER阳性患者亚组分析:饮食组BMI显著下降(p<0.001)。Ki-67值在干预及对照组均有所增加,但仅对照组差异显著。两组总胆固醇、HDL-C、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、白蛋白、总蛋白及IGF-1水平在术前期间均显著下降。饮食组C肽、TNF-α及VEGF水平显著降低,而对照组IL-6水平显著升高。手术当日饮食组胰岛素及C肽水平显著较低,对照组IL-6水平显著较高,饮食组VEGF水平显著降低。
PR阳性患者亚组分析:两组总胆固醇、HDL-C、LDL-C、白蛋白及总蛋白水平在术前期间均显著下降。对照组Ki-67及IL-6水平显著升高,而bFGF水平降低。饮食组BMI、胰岛素、C肽、TNF-α、IGF-1及VEGF水平显著下降。手术当日两组胰岛素、C肽、瘦素及IL-6水平均显著降低。研究开始时饮食组瘦素水平较低而VEGF水平较高。
Luminal A型患者亚组分析:饮食组BMI、Ki-67、总胆固醇、胰岛素、C肽及VEGF水平在约14天术前延迟期间显著下降。两组白蛋白及总蛋白水平均显著下降。手术当日饮食组C肽及瘦素水平显著较低。饮食组诊断时VEGF水平较高。
Luminal B HER2阴性型患者亚组分析:饮食组BMI、胰岛素、C肽、IGF-1及VEGF水平在饮食干预后下降。对照组Ki-67及IL-6水平显著升高,而SHBG、TNF-α及bFGF水平下降。两组总胆固醇、HDL-C、白蛋白及总蛋白水平均下降。研究开始时饮食组瘦素水平较低而VEGF水平较高。
本研究讨论部分深入分析了上述发现的生物学意义与临床启示。研究人员指出,乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤,西方 style 高蛋白饮食与其发病率增加相关。多项研究表明,限制膳食蛋白质而不减少热量摄入是预防疾病、促进健康生活方式的有效可靠方式,尤其在癌症患者中,膳食蛋白质限制与癌症发病率、肿瘤生长及死亡率呈负相关。
该随机开放标签术前研究的主要发现为:在约13-14天的超短术前窗口期内,低蛋白干预组出现了B均值及循环代谢、炎症生物标志物的可测量变化,并在有限程度上影响了以Ki-67指数为代表的肿瘤增殖指标,但这些效应在不同亚组间存在异质性。研究人员观察到低蛋白干预组平均BMI显著下降,而对照组无变化,这与Li Sun等先前研究显示的乳腺癌肿瘤大小与高BMI正相关、不利预后的结果一致。
研究的一个有趣发现是饮食干预组 selected 炎症介质及循环瘦素的降低,这为短期代谢调节可能快速影响肿瘤生物学相关全身信号通路的假设提供了生物学合理性支持。胰岛素抵抗及高胰岛素血症已知可激活IGF-1/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt/mTOR轴促进肿瘤生长存活。本研究发现蛋白质限制饮食组IGF-1水平下降,尤其在HER2阴性、ER阳性、PR阳性及Luminal B HER2阴性亚组中,可能与上述机制相关。然而,Luminal A亚组未见显著变化,可能归因于该组样本量较小。
Ki-67作为广泛使用的细胞增殖标志物,其升高与较差生存预后及局部复发增加相关。尽管本研究观察到的全身性变化具有有益倾向,但其对肿瘤增殖的影响较为温和且在不同亚组间不一致。研究人员假设,增殖性较低的Luminal型癌症可能对短期代谢扰动敏感性较低,而生物学活性更高的肿瘤可能反应更大。对照组除Luminal A分子亚组外,其他亚组Ki-67比值均显著增加;研究组除Luminal A亚组出现统计学显著下降外,其他亚组无显著差异。然而,鉴于亚组样本量极小,该发现需谨慎对待。
另一值得注意的结果是瘦素水平降低及其与血管生成信号通路的潜在关联。尽管VEGF-C存在变化,但统计学稳健性不足,提示短暂干预持续时间可能不足以诱导血管生成通路的一致变化,或该生物标志物的基线差异可能影响了结果。类似地,bFGF某些生长因子缺乏实质性改变,表明结构重塑过程可能需要更长的干预持续时间。
研究人员强调,本研究相对较短的术前间隔约两周,合理预期可能限制了生物学变化的幅度。肿瘤生长动力学及微环境重塑是动态过程,但可能无法在如此受限的时间框架内产生反应,尤其是显著生物学变化通常需要更长持续时间才能充分显现。因此,肿瘤增殖标志物的温和变化不应被解读为临床肿瘤控制的证据,而应视为短期代谢干预可能影响生物学相关通路的初步信号。
本研究存在多项方法学局限:研究未进行前瞻性注册,影响透明度并可能导致报告偏倚;尽管进行了随机化,内在分子亚型的基线不平衡仍是重要混杂来源;因样本量有限及模型过拟合风险未进行多变量调整分析,无法排除基线亚型不平衡导致的潜在混杂;多重比较未进行正式校正,统计学显著结果应谨慎解读;体力活动虽客观监测,但膳食依从性仅通过重复评估而非生化标志物客观验证,可能引入暴露错分;开放标签设计虽结局评估采用盲法,但仍可能存在绩效偏倚;缺乏长期肿瘤学结局排除复发、进展或生存的推断。
从临床角度,这些发现不支持将短期饮食干预作为肿瘤控制策略或及时手术干预的替代方案,但提示即使短暂的术前窗口期也可能是全身代谢调节影响肿瘤相关通路的生物学有用时期,这与"机会窗口"试验的理念一致。未来研究应进行前瞻性注册、设定既定结局并具备充足统计学效力,整合内在分子亚型分层,延长干预持续时间,纳入分子谱分析及下游信号级联评估,并纳入临床显著终点以确定这些生物学变化是否转化为治疗获益。
研究结论表明:两周术前阶段的短期生活方式及饮食变化影响了全身代谢和炎症标志物,并与selected亚组中肿瘤生长和增殖生物标志物的温和变化相关。然而,由于样本量有限、探索性设计、亚型不平衡及缺乏多重性调整,这些结果应谨慎解读。在考虑任何治疗方案之前,需要前瞻性注册、规模更大、按亚型分层的临床显著目标研究。