自从去年6月份瑞典隆德大学研究人员在《科学 转化医学》上发表“莱菔硫烷可减少2型糖尿病患者的肝葡萄糖产生并改善血糖控制”的论文后,不仅有许多的新闻冠以诸如“西兰花又立功!糖尿病患者的新选择“之类的标题,更有许多的自媒体加上”临床大发现——科学家发现西兰花这个蔬菜界的王者里竟藏有降糖药”这样眼球杀手。一时间许多朋友,尤其是崇尚自然饮食疗法的朋友们,对用西兰花治疗糖尿病产生了很大的兴趣。
以椰菜君的浅陋之见,许多媒体,尤其是自媒体,很可能并没有仔细阅读原文,甚至并没有仔细阅读国外媒体的新闻,只是大而概之地敷衍出一篇文字,或剪刀加糨糊,再配上各式震惊的标题,就算完了账。若是以这些“资料”来调整自己的饮食,甚至治疗方式,恐怕会有南辕北辙之虑。
椰菜君不揣学识浅薄,列出自己对这项研究的几点理解在此,谨供有兴趣的朋友参考,并望不吝斧正。
该研究的目的是寻找二甲双胍替代物
根据隆德大学研究人员的说法,他们是有感于近年来糖尿病药物研发流年不利的状况,因此打算另辟蹊径,寻找新型糖尿病药物——具体目标是能够替代二甲双胍的药物。
二甲双胍的价格低廉,疗效又好,是2型糖尿病治疗的一线首选药物。
之所以想要找替代物,是因为二甲双胍的副作用也不容小觑:
约15%的2型糖尿病病人同时有肾功能不全——一种主要的糖尿病慢性并发症,而二甲双胍需要通过肾脏代谢。因此,在肾功能不全的情况下,服用二甲双胍可能会导致乳酸酸中毒风险。在2016年之前,FDA为防止乳酸酸中毒事件出现,选取了最安全的用药数值,要求不得给肾功能不全的患者使用二甲双胍。其结果是在美国,50%的2型糖尿病病人都不使用这个药物。基于更多是临床用药研究,FDA在2016年修改了这项要求,允许给轻、中度的肾功能不全患者使用二甲双胍,但同时建议医生采用更全面的方法来监测病人的肾功能变化。
使用二甲双胍的患者中,约30%会出现恶心、腹胀、腹疼等副作用,以至于5%~10%的患者没办法坚持服用。
糖尿病要终身用药,而肾病等慢性并发症会持续发展,所以长期使用二甲双胍的话,确实需要认真考虑它的副作用。
此外,还有不少病人只用二甲双胍并不能完全控制血糖水平,需要联用一种甚至于两种其它糖尿病药物才行。
因此,寻找效果可与二甲双胍比拟,副作用更小更少的新糖尿病药物,那确实是极好的研究目标。
结果发现了可同二甲双胍互补的莱菔硫烷
二甲双胍治疗糖尿病的主要机制之一是限制肝脏输出葡萄糖的量。
吃饭的时候,消化道源源不断把糖份(葡萄糖)吸收到血液中,血糖水平开始增高;此时肝脏能把葡萄糖储存为糖原,满足身体将来的需要。当这一过程出现问题,导致血糖不能及时转化为糖原,血糖水平就会过高。
空腹的时候,肝脏会进行糖原分解——将储备的糖原转化为葡萄糖,和糖异生——把氨基酸、脂肪等转换为葡萄糖,并输入到血液中,从而维持血糖水平。当这一过程出现问题,导致肝脏释放太多的葡萄糖,则血糖水平就会过高。
隆德大学研究人员通过对比2型糖尿病的基因标志和三千多种候选药物的基因标志,再经过系列细胞实验和动物实验验证,发现并确认莱菔硫烷能够有效地限制肝脏输出葡萄糖的量。
莱菔硫烷是西兰花中的一种独特的天然活性物质,因此媒体在报道这项研究的时候,直接就在标题里用上西兰花。但实际上莱菔硫烷的主要来源是西兰花嫩芽,而不是西兰花——两者的差别可悬殊到20至100倍。
这项研究的重要意义在于还确认了莱菔硫烷和二甲双胍的具体分子机制是不一样的。换句话说,就是两者是作用互补,殊途同归的。
想想看,莱菔硫烷是来自西兰花的天然产物;而二甲双胍虽然是一个地地道道的的化学合成药物,却发源于山羊豆——一种原产于欧洲南部和西南亚的豆科多年生草本植物,俩个真是来自五湖四海,为了一个共同的革命目标,走到一起来了。
了解一下参加研究的病人
任何药物研究,无论结果看起来多么漂亮,故事讲得多么动听,投入的资金能砸死多少人,只要没有得到成功的临床研究,都是井中月梦中花——太多的牛逼"药物"在进入临床研究后失败了。
这项西兰花治疗糖尿病的研究之所以引发了围观,除了新鲜的新药研发技术外,也离不开临床研究的加持——虽然这项临床研究共103人参加,规模并不大。了解一下这些参试者的情况,有助于我们进行自我对比,看有没有必要也试试这项新科技。
椰菜君的小人之心:当这些研究者看见从几千个化合物里面胜出的是莱菔硫烷的时候,一定是既兴奋又沮丧。兴奋是因为已经有多项莱菔硫烷的临床研究,它的人体毒性是已知的而且很小,可以进行临床研究。沮丧呢,是因为这化合物早已有之——即使它确是非常好的糖尿病药物,药厂也不会接盘——没油水可榨了。
下面是该研究招募参试者时要求的标准:
纳入标准:
诊断为2型糖尿病
书面知情同意
年龄:35-75岁;75岁以下的女性应已绝经
体重指数25-40 kg / m2
糖化血红蛋白相当于41~86mmol/mol
目前在使用二甲双胍或饮食治疗
排除标准:
正在使用除二甲双胍外的任何糖尿病药物
空腹血糖大于15.0 mmol / L
肝脏疾病
天冬氨酸转氨酶或丙氨酸转氨酶水平超过正常范围上限的三倍
可能干扰莱菔硫烷充分吸收的胃肠道疾病
肌酐> 130μmol/ L
可能受到疯牛病影响、或目前使用华法令治疗
6个月内诊断患有心血管疾病或事件
全身性糖皮质激素治疗
正在使用可能含有莱菔硫烷的草药或植物提取物
对西兰花过敏
精神障碍
参与可能影响本研究结果的其他临床试验
任何难以参与研究其他生理或精神疾病
这项研究最终招募了103名参试者,都是斯堪的纳维亚人,都在研究开始前的10年内诊断为2型糖尿病,最终共97名患者完成了研究。
要点在这里:
这些参试者细分为四类:
血糖控制良好患者---------------28人
血糖控制良好&肥胖患者-------31人
血糖控制不良患者---------------21人
血糖控制不良&肥胖患者-------17人
血糖控制不良的定义是糖化血红蛋白水平高于48,也就是说这些患者单独使用二甲双胍的效果不佳。
肥胖的定义是体重指数大于30。
糖化血红蛋白(又称糖化血红素, 缩写 HbA1c)是血液红细胞中的血红蛋白与葡萄糖结合的产物,通常作为一段时间内平均血浆葡萄糖浓度的参考标准。一般来说血红蛋白被糖基化的比例与一段时间内血浆葡萄糖浓度的水平呈正比。糖化血红蛋白水平高于48,表示患有糖尿病,42~47表示处于糖尿病前期,而低于42表示血糖正常。
空腹血糖是指在未进食8小时以上的基础胰岛素分泌血糖,可用来诊断糖尿病。空腹血糖在4至5.5 mmol/l是正常的;若空腹血糖持续在5.5至7 mmol/l,有可能是糖尿病前期,需要持续追踪。当空腹血糖超过7 mmol/l,表示有罹患糖尿病的风险。
临床研究是这么做的
这项临床研究的实验安排和你想的可能不大一样。
双盲对照临床研究:在做药物临床研究的时候,会把参试者随机分配到药物组和参照组。其中药物组服用测试药物,而参照组服用安慰剂——就是一种没有疗效,但看起来和做实验的药物一模一样的东西;为消除先入为主导致的心理偏向,参试者其实并不知道自己在哪个组,研究人员也不知道参试者在哪个组;参试者和研究者都不知道服用的到底是药物还是安慰剂。
这项研究所进行的是双盲对照临床实验,但有两项特殊之处需要指出:
1、实际进行实验的不是莱菔硫烷,当然也不是西兰花,而是西兰花嫩芽提取物(后面会解释这个名字为什么是错误的)。
之所以如此,是因为莱菔硫烷是一种对热、氧气不稳定的特殊气味液体,很难按常规方法做成药片或胶囊——当前只有英国一家药物公司Evgen有室温稳定的莱菔硫烷药物。瑞典的研究者们可能没有同这家公司达成协议,所以他们选用了能够提供莱菔硫烷的西兰花嫩芽提取物。作为对照的安慰剂,是用另一种植物嫩芽做成的,并调配了颜色,看起来和西兰花嫩芽提取物一样。
不用西兰花的原因是,按照实验计划的莱菔硫烷用量,参试者每天得吃5公斤的西兰花,连吃84天,比孙猴子在炼丹炉里面的时间还长——不但吃不消,并且没办法找到安慰剂。
2、除了三位以外,所有参试者在整个实验期间都继续服用二甲双胍(椰菜君亲自和论文原作者确认过)。因此,这实际上是二甲双胍+西兰花嫩芽提取物联合用药临床研究(正好对得上机理互补)。
这种临床实验安排合理吗?
下面的文字来源于国家食品药品监督管理总局颁布的《治疗糖尿病药物及生物制品临床试验指导原则》:
3.2型糖尿病
采用安慰剂对照的单药治疗试验、安慰剂对照的联合药物治疗试验和阳性药对照试验能够评估治疗2型糖尿病新药的有效性和安全性。因为2型糖尿病具有进展性的特点且需要多种药物联合治疗,所以临床研发项目应该涉及评估新药作为单药治疗和与多种其他上市的降糖药物联合治疗用药的情况。
以往,治疗2型糖尿病的口服制剂(如磺脲类降糖药)的批准主要是基于没有基础药理学治疗的安慰剂对照试验,试验中除了试验用药,所有随机受试者只能接受合理的饮食和运动计划。随着糖尿病的医疗进展,现在为单纯的安慰剂对照试验找到合适的候选者可能比较困难,因为大部分已被诊断为糖尿病的患者正在接受早期药物治疗。对于劝说患者停止现有治疗并加入新药作为单药治疗的安慰剂对照试验中应注意的事项包括:知情同意、疾病的严重性和病程、糖尿病合并症存在的情况、以及现有药物治疗的剂量。此外,血糖控制差的患者应该严格遵守中途退出或撤药的标准并在临床试验方案中注明。
中断有效治疗让患者入选长时间的安慰剂对照的试验(例如超过6个月)可能会引发伦理问题,而倘若试验方案中包括有关患者高血糖和血糖控制差时必须严格退出或采取挽救措施的标准,安慰剂对照试验为6个月或少于6个月可能是合适的。在这些试验中,满足退出试验标准的患者数目可以用来评价药物的有效性。无论如何,我们认为安慰剂对照(有或没有背景治疗)和阳性药物对照研究均能够提供基本的安全有效的数据以获批准。
因此,从参试者的健康角度出发,这样的临床实验安排是完全合理的,获得的数据是有效的,能够据此得出可靠的结论。
“坏孩子“有糖吃
这项临床研究的结果并非是简单的”吃西兰花能治疗糖尿病”,而是有些令人掉眼镜。
一言以蔽之,这项研究的主要结论是:西兰花嫩芽提取物只对血糖控制不良&肥胖患者有良好治疗效果——主要指标糖化血红蛋白水平下降0.34%。
血糖控制良好患者---------------❌
血糖控制良好&肥胖患者-------❌
血糖控制不良患者---------------❌
血糖控制不良&肥胖患者-------✓
”坏孩子“才有糖吃!
对我们围观吃瓜群众来说,需要知道的大概有两点:
1、这个结果有实际治疗意义。
首先,根据目前对糖尿病的认识,糖尿病患者的糖化血红蛋白水平每降低1%,则其所引起的周围血管疾病即可减少43%,微血管并发症减少37%,心肌梗死发生率可下降14%。据此我们可以计算出,下降0.34%可带来的好处估计为15%,13%,5%。
2:这个结果能和其它糖尿病药物的相比拟。
根据原作者的说法,他们的这个结果同某刚获得上市批准的糖尿病药物的结果是”可比拟的“。根据椰菜君对科研界黑话的理解,这个“可比拟的”意思是说“差不多,但是低一点点”。
椰菜君无从寻找原作者所说的这个药物是什么,但是从网上找到了两个糖尿病药物的研究数据作为参考。
其一是西格列汀。
西格列汀是DPP-4抑制剂,可以单独使用也可以同二甲双胍合用,是大药厂默沙东的当红炸子鸡药物。
根据去年完成的"中国糖尿病治疗策略研究"——迄今为止我国涉及糖尿病患者人数最多、规模最大、研究中心覆盖最广的IV期随机对照临床研究,对于二甲双胍单药治疗效果不佳的受试者,每日加用100毫克西格列汀治疗16周,患者的糖化血红蛋白水平可从8.03%开始,降低0.85%。
其二是在研新药Imeglimin。
Imeglimin是一种机制全新的糖尿病药物,由创新生物制药公司Poxel SA开发。在日本进行的2b期临床试验显示,每日服用两次500毫克剂量,患者的糖化血红蛋白水平降低幅度为0.52%。
西格列汀和Imeglimin这两种药物都是历经药物公司的”千锤百炼“——反复设计和修改分子结构后,才得到的。而西兰花嫩芽提取物,或者确切地说,其中的活性分子莱菔硫烷,乃是一个天然存在的分子。拿莱菔硫烷和西格列汀/Imeglimin这些药物相比,就如拿一块原石和一件经过精雕细琢的玉器相比一样,外在的差别太大了!
但是,它们的效果,真的是”可比的“。
如果我们还考虑到如下三点因素:
这项研究中使用的是西兰花嫩芽提取物,并非是莱菔硫烷纯品,其间有酶转化等损耗;
这项研究中,莱菔硫烷每日理论服用量不是100毫克,也不是500毫克,而是区区26毫克;
莱菔硫烷的代谢速度很快(进入人体后,不到2小时就会从尿液中排出去一半),而参试者每日只服用一次;
那么这项研究取得这样的结果真是难能可贵。我们完全可以想象,如果改善制剂和增加剂量,很有可能得到更好的结果。
到底能不能用西兰花控制糖尿病
首先,靠吃西兰花获取足够的莱菔硫烷是不现实的,所以也别指望靠吃西兰花来治疗糖尿病。但是,在一日三餐中增加西兰花应该是只有好处没有坏处。
其次,单就这项研究的结论来说,如果你是肥胖(体重指数>30)且血糖控制不佳的糖尿病患者,那么西兰花嫩芽提取物应该是有效的。但按原作者的说法,在没有得到官方批准之前,谁也不能给病人开这个当药物。
其三,在此项研究之前,2012年的时候,伊朗研究者做过一项临床研究。根据63位参试者的数据显示,每天服用10克西兰花嫩芽提取物,连续4周,可以显著降低血清胰岛素浓度和胰岛素抵抗指数,研究者认为西兰花嫩芽提取物可以改善2型糖尿病患者的胰岛素抵抗(就是说提高身体对胰岛素的敏感度)。
从这两项研究看,西兰花嫩芽提取物对糖尿病患者,或者某一类型的患者,会有一定的治疗效果。
为什么”西兰花嫩芽提取物“这个名字是错的
这篇研究论文在提到临床实验中使用的”药品“时,所使用的表述是”Broccoli Sprout Extract”,缩写为BSE,翻译过来就是“西兰花嫩芽提取物”。
椰菜君认为,这个名字是错误的,非常误导读者——这个BSE应该是BSP,Broccoli Sprout Powder,也就是西兰花嫩芽干粉。
西兰花嫩芽提取物的是从西兰花嫩芽中提取出来的东西。它的常规的做法是:把西兰花嫩芽用沸水消解,弃去一些不溶物如纤维等,干燥水溶液,得到粉末。
西兰花嫩芽提取物,均匀细粉,颜色会随厂家有所不同
西兰花嫩芽提取物粉末里面含有的是莱菔硫烷苷——是莱菔硫烷和葡萄糖的缩合物,对热、氧气稳定,因此目前市面上能够买到的西兰花嫩芽保健品,基本上都是这种东西做的。
但是,莱菔硫烷苷自身没有生物活性,服用后,完全依赖人体大肠内的细菌将之转化为莱菔硫烷。由于这一转化的效率低且因人而异,所以认真的临床实验基本都不采用这样的西兰花嫩芽提取物。
如果我们仔细查看原文,里面其实说的是这么一种东西:“BSE was produced by cultivation of seeds from a high sulforaphane-containing broccoli cultivar. The sprouts were then harvested, sterilized, sprouted, and dried before milling. 20 kg of broccoli sprouts yield approximately 1 kg of broccoli extract, a concentration of 20:1“。
翻译过来就是” BSE的制造:收集高莱菔硫烷品种西兰花的种子;消毒种子;培养嫩芽;干燥嫩芽,然后研磨。从 20公斤西兰花嫩芽中能生产出大约1公斤的西兰花提取物,浓缩比为20:1”。
从这个描述里面完全看不出有任何的“提取”操作。事实上,任何人都能看出,这个过程描述的其实是:收集种子——培养嫩芽——把嫩芽弄干燥——然后把干燥的嫩芽磨碎,最后得到的西兰花嫩芽干粉。
西兰花嫩芽干粉,不均匀粉状,颜色会随厂家有所不同
西兰花嫩芽干粉的优点是,如果干燥方法得当,比如采取低温冻干技术,那么就能够很好地保持嫩芽里面黑芥子酶的活性。当把这样的西兰花嫩芽干粉混合到水或果汁等中后,黑芥子酶就会立刻把干粉里面的莱菔硫烷苷转化为莱菔硫烷,其吸收效果是西兰花嫩芽提取物完全不可比较的。
原文提到:“No exogenous myrosinase was added during the experiment, demonstrating that the BSE contained sufficient amounts of myrosinase to effectively convert inert glucoraphanin to SFN“。意思是说,(用细胞测试BSE的时候)没有添加外源的黑芥子酶,显示出BSE里面含有足够的黑芥子酶,能够有效地把莱菔硫烷苷转化为莱菔硫烷——这段话进一步表明,这种“BSE”中同时含有黑芥子酶和莱菔硫烷苷。
原文还提到,“BSE”使用方法,是每餐前将粉末混合到水里面喝掉。
因此,椰菜君有很大的把握说,这项研究里面使用的是西兰花嫩芽干粉,而不是什么西兰花嫩芽提取物。至于作者为何弄混了名称,大概和他并没有和这个干粉的生产者仔细交流,又或这部分论文其实是学生写的,直接抄袭了文献。而文献里面所使用的西兰花嫩芽提取物,其实是霍普金斯大学Paul Talalay 教授(美国国家科学院院士,美国艺术和科学院院士,癌症化学预防的先驱和奠基人,莱菔硫烷研究的开创者)实验室所制作的一种特殊提取物粉末,内含莱菔硫烷,需要在零下二十度密闭保存和运输,只限于有条件的实验室和医院进行临床研究之用。
最后,椰菜君还想表示一下对这项研究的”双盲“的个人看法。
药物临床实验中的”双盲“,说的是使用安慰剂来避免参试者和研究人员有先入为主的主观偏差。安慰剂需要尽可能和药物的感观一模一样。
这项研究中的安慰剂是某种嫩芽做的粉,经过调色后,和使用的”BSE“看不出差别。
但是,在亲自测试了几种西兰花嫩芽干粉后,椰菜君觉得自己有理由认为,这种安慰剂会很快被参试者发觉是”假货“。
为什么?
因为含有黑芥子酶和莱菔硫烷苷的西兰花嫩芽干粉在遇水后,会很快释放出莱菔硫烷。
莱菔硫烷什么味道?
萝卜味!莱菔就是萝卜的另外一个名字!
安慰剂可没有这个本事。
事实上,在2014年发表的莱菔硫烷治疗中重度自闭症的临床实验中,使用的是霍普金斯大学的含莱菔硫烷的提取物,而研究者指出,某些参试者的监护人,很快就——靠鼻子——辨别出给他们到底是”药物“,还是安慰剂。