據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計(jì),全球有近20億人超重或肥胖,從1975到2016年,全球肥胖率翻了近3倍,每年因超重或肥胖導(dǎo)致的死亡高達(dá)280萬(wàn)。
肥胖不僅會(huì)導(dǎo)致生活不便、運(yùn)動(dòng)能力下降,還會(huì)增加糖尿病等代謝性**和心腦血管**風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)美國(guó)疾控中心(CDC)的數(shù)據(jù),肥胖會(huì)增加乳腺癌、肝癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌、甲狀腺癌等13種癌癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),還與多種癌癥死亡風(fēng)險(xiǎn)升高有關(guān)。但肥胖究竟是如何增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)的,目前還不清楚。
近日,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院波士頓兒童醫(yī)院的研究人員在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上發(fā)表了題為:Escape from breast tumor dormancy: The convergence of obesity and menopause 的研究論文。
該研究表明,肥胖可能會(huì)導(dǎo)致休眠的腫瘤出現(xiàn)新生血管,腫瘤在得到血液供應(yīng)后會(huì)加速生長(zhǎng)。該研究在小鼠上證實(shí),抑制血管生成的**能夠使乳腺腫瘤處于休眠狀態(tài)。
論文通訊作者 Marsha Moses 表示,一旦血管侵入腫瘤,腫瘤就會(huì)開(kāi)始呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),如果我們能延緩腫瘤脫離休眠的時(shí)間或抑制其早期生長(zhǎng),就能降低**腫瘤的挑戰(zhàn)性。
觀察腫瘤脫離休眠狀態(tài)
研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)復(fù)雜的研究模型,包括肥胖的更年期小鼠,使他們能夠?qū)崟r(shí)觀察腫瘤新生血管。然后,他們將攜帶Luciferase熒光素酶基因的人類(lèi)乳腺腫瘤細(xì)胞注射到肥胖和瘦弱小鼠的乳腺脂肪墊中,從而形成乳腺腫瘤。然后將Luciferase熒光素酶底物靜脈注射到小鼠體內(nèi),底物與熒光素相遇后,就能在活體成像儀下發(fā)光,從而實(shí)時(shí)觀測(cè)新生血管侵入腫瘤的情況,并追蹤腫瘤生長(zhǎng)。
一開(kāi)始,這些腫瘤并不發(fā)光,因?yàn)檫€沒(méi)有血管侵入腫瘤中,因此熒光素酶底物也沒(méi)有到達(dá)腫瘤中。但在3-6周內(nèi),血管開(kāi)始侵入肥胖小鼠乳腺腫瘤中,這些腫瘤開(kāi)始急劇變亮。相比之下,非肥胖小鼠的腫瘤在12周時(shí)仍處于休眠狀態(tài)。
來(lái)自脂肪細(xì)胞的信號(hào)
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠的脂肪細(xì)胞分泌了更高水平的促進(jìn)血管生成物質(zhì):脂質(zhì)運(yùn)載蛋白-2(lipocalin-2)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)。這些因子使腫瘤脫離休眠狀態(tài)并開(kāi)始進(jìn)展。
對(duì)以這一現(xiàn)象,論文的**作者 Roopali Roy 解釋道,肥胖時(shí),脂肪細(xì)胞體積會(huì)變得非常大,在這種情況下它們會(huì)變的更加缺氧,并開(kāi)始死于細(xì)胞凋亡,這通常會(huì)導(dǎo)致炎癥。為了避免這種情況的發(fā)生,脂肪細(xì)胞會(huì)分泌血管生長(zhǎng)因子,促進(jìn)血管新生,增加氧氣輸送。此時(shí),如果脂肪組織中有一個(gè)休眠的腫瘤,就會(huì)被這種炎癥性血管生成微環(huán)境所包圍,從而導(dǎo)致腫瘤脫離休眠狀態(tài)。
接下來(lái),研究團(tuán)隊(duì)使用舒尼替尼(酪氨酸激酶抑制劑,能夠抑制血管生成)對(duì)肥胖乳腺癌小鼠模型進(jìn)行**,能夠顯著延長(zhǎng)腫瘤休眠期,增加無(wú)腫瘤生存期。研究團(tuán)隊(duì)還在多種小鼠模型中證實(shí),舒尼替尼能夠使??腺腫瘤保持在休眠狀態(tài)。
尿液中的肥胖和癌癥生物標(biāo)志物
研究團(tuán)隊(duì)希望將這些發(fā)現(xiàn)用于幫助乳腺癌患者,他們希望通過(guò)檢測(cè)肥胖女性的尿液中的生物標(biāo)志物來(lái)篩查乳腺癌,這些生物標(biāo)志物表明腫瘤已經(jīng)血管化并開(kāi)始生長(zhǎng)。檢測(cè)呈陽(yáng)性的患者可能通過(guò)接受血管生成抑制劑或其他靶向****來(lái)減緩乳腺癌發(fā)展。研究團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)確定了一組尿液生物標(biāo)志物,并開(kāi)始驗(yàn)證其在包括乳腺癌在內(nèi)的不同癌癥中的效果。
論文通訊作者 Marsha Moses 表示,肥胖與癌癥之間的關(guān)聯(lián)受到越來(lái)越多的重視,而這項(xiàng)研究提供了清晰的證據(jù)表明兩者之間關(guān)聯(lián)的背后機(jī)制,這有助于我們開(kāi)發(fā)針對(duì)這些特殊癌癥患者的診斷和**方法。