在世界范围内，癌症是仅次于心血管疾病的第二大流行疾病，也是全球死亡率排名第二的疾病，其在2018年占死亡人数的六分之一[2]。文中描述了癌症的特征，横向展示和解释其生物学的复杂性，另外，描述了能量代谢的重新编程，这将使癌细胞(CACE)具有特殊的适应优势[3]。这一特征最早是由Otto Warburg在1920年描述的，他观察到，大多数CACE具有独立可用性的氧气和线粒体的功能，来捕获和代谢大量的葡萄糖，将其转化成乳酸，而不是完全氧化为二氧化碳[4，5]，这种现象被广泛称为Warburg效应或有氧糖酵解，代表了葡萄糖的低效应用，它与每摩尔葡萄糖的线粒体相比，ATP的生成量较低[4]，若要弥补这一现象则需通过更多的葡萄糖转运体1和3来表达[3，6]。这种代谢特性可以使用放射性标记的葡萄糖模拟(F-fluorodeoxyglucose;FDG)的正电子发射断层扫描(PET)来研究肿瘤[4]。KD没有一个标准和通用的定义，这个术语通常指的是高脂肪低碳水化合物的饮食，有适当的蛋白质和卡路里摄入量[4，8，9]，其主要特点是模拟空腹状态，血浆中酮体(KB)水平高于生理水平(0.5~5 mmol/L)，同时血浆中胰岛素(Ins)水平较低。Mayo Clinic的Russell M.Wilder在20世纪20年代首次将KD用于治疗儿科癫痫患者[14，15]，其中对KD的最初描述指的是脂肪、碳水化合物和蛋白质的总和为4：1的比例，即饮食中由大量营养素组成，这种关系被称为“生酮比率或指数”[11，14]。与其他低碳水化合物饮食相比，KD的蛋白质摄入量适中，因为蛋白质刺激糖质新生(来源于生成葡萄糖的氨基酸)，从而降低酮症[9，16]。随着时间的推移，替代的改良KD方案似乎有更大的灵活性，同时也改善了患者的依从性[4]。热量KD寻求诱导酮症的状态，并已被评估用于治疗多种疾病，如癫痫、肥胖症、II型糖尿病、先天性葡萄糖转运体缺陷、自闭症、抑郁症、多囊卵巢综合征、神经退行性疾病和癌症[13-16]。
然而，也有研究表明，尽管降低了葡萄糖和胰岛素水平，但不可能阻止肿瘤的生长，这表明还有其他因素在肿瘤生长中发挥着作用[8]。如前所述，有氧糖酵解的发生是由于需要CACE产生ROS作为其生长的兴奋剂，CaCe中己糖激酶过度表达加剧了丙酮酸和乳酸的产生，通过ROS造成损害[5]。最后，KD还可以在基因表达水平上发挥作用[8]。这种饮食可以使肿瘤细胞的基因表达正常化，这可能是高水平KBS的结果[25]。据报道，BHB以剂量依赖的方式抑制组蛋白脱乙酰化酶(HDACs类型1、3和4型)，组蛋白脱乙酰酶可以从组蛋白和其他蛋白质中的赖氨酸残基中去除乙酰基，如转录因子和酶[7，12，26]。HDAC参与癌症的多个阶段，它的高水平与晚期疾病相关[27]。鉴于KBS对CACE代谢的多种影响，KD已被建议作为癌症患者的一种治疗方法，无论是单独治疗还是作为辅助治疗，并且有证据支持KD耐受性良好，以及对患者生活质量方面有着积极的作用，[8]。到目前为止，这是KD患者存活率更高的随机对照研究之一，鉴于其结果似乎很有希望，有必要继续研究这一方法，进行高质量的研究，从而确定其有效性。文献中评估KD对不同类型癌症患者的安全性的研究表明，这种饮食在很大程度上是可以耐受的，并且几乎没有不良反应(8，12)。在短期内，KD会导致嗜睡、恶心和呕吐。其中，胃肠道症状在成人患者中最常见，这是由于膳食脂肪含量高(12，15)。与KD相关的最常见的问题之一是，由于所有类型脂肪的高消耗，可能会导致脂质分布的改变，但也有多项研究已经描述了KD对脂质分布的影响无关。此外，一些研究还观察到了其他方面的改变，如高密度脂蛋白（HDL-胆固醇）的增加和甘油三酯水平的降低(4，46)，不过这些研究只在少数患者身上体现，而且时间比较短(通常为几个月)。另一个需要考虑的重要不良反应是，由于组成饮食的食物种类较少，特别是水果和蔬菜的限制，可能会导致微量营养素缺乏。据报道，硒、镁、铜和锌等微量矿物质的消费量低于推荐摄入量(48)。文献中也提到了B组维生素、维生素D、钙和铁的可能缺乏，对于这一现象，采取的措施是让这些患者适当地补充微量元素是必要的(8，49)。
KD已经被研究了一个多世纪，因为它的代谢效应允许治疗患有严重病理(如癫痫)的患者。这种饮食被证明可以提高血液中KBS的水平，同时降低血糖和胰岛素的水平。通过这些新陈代谢的变化，它在细胞水平上发挥了各种各样的作用。在癌症患者中，通过饮食和胰岛素来严格控制血糖，从而使一些患者的肿瘤出现了宏观上的消退，这一现象促使了生酮饮食作为癌症治疗方面的研究。在大多数癌症患者使用KD的研究中评估了饮食的安全性、依从性和患者的生活质量。
在未来，有必要建立关于KD多项研究组成的标准化参数，并对更多的患者进行随机和对照研究，来确定大量营养素、热量消耗程度和血浆中葡萄糖、胰岛素和酮类的最佳水平之间的最佳关系，以证明KD的实际效果。研究KD选择在最有效的疾病阶段可能也很重要，因为它主要是在晚期癌症患者中进行研究。最后，希望各位研究者能够带来更多的研究证据，以确保KD在癌症患者中作为一种常规辅助治疗手段，为更多的肿瘤患者带来生命的曙光。
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