《科学》子刊：肥胖和癌症转移之间关系竟然是这样的！

发布时间：2020-10-30 21:20:28来源：生物谷

在一些患者中，肿瘤细胞会脱离原发性病灶并且入侵机体其它区域，这就是所谓的癌症转移，其会诱发患者机体广泛的损伤并让治疗变得困难。实际上，90%的癌症死亡都与癌症转移直接相关。癌症转移的风险在包括肥胖的人群中尤其高，而且肥胖影响美国黑人和西班牙裔美国人的程度似乎要比一般人群更大。

日前，一项刊登在国际杂志ScienceAdvances上题为“Decellularizedextracellularmatrixscaffoldsidentifyfull-lengthcollagenVIasadriverofbreastcancercellinvasioninobesityandmetastasis”的研究报告中，来自塔夫斯大学等机构的科学家通过研究揭示了肥胖和癌症转移之间的关联。

图片来源：SydneyConner,OudinLab

这项研究中，研究者MadeleineOudin等人通过研究揭示了肥胖与癌症转移之间的密切关联，以及为何肥胖会促进癌症发生转移。研究者发现，细胞外基质（ECM，促进细胞生长的支架）中的特殊蛋白在诱发肥胖个体乳腺脂肪组织中癌细胞的侵袭方面可能扮演着关键角色，而ECM的差异或许还能解释为何肥胖人群拥有较高的癌症转移发生率。科学家们推测，ECM参与到了癌症生长的前后反应中，其中癌细胞会诱导ECM的改变，进而创建能支持肿瘤进一步生长的环境。

ECM是胶原蛋白、弹性蛋白、纤维蛋白、酶类、层粘连蛋白和其它糖蛋白组成的复杂混合物。在肥胖人群中，这些组分的水平和组成会发生改变，进一步导致机体纤维化的发生。相比瘦弱人群而言，肥胖人群机体中肿瘤的分子支架有很大不同。

研究人员开发了一种新方法来研究ECM对癌细胞的影响效应。具体而言，他们从肥胖和瘦弱小鼠以及携带肿瘤的小鼠机体提取乳腺组织，并将其中的细胞剥离出来，从而获得一个完整但“空的”ECM，这一过程类似于从海绵中剥离细胞的方式，这样只会留下细胞外基质，从而就能制造出一块洗澡用的海绵，研究人员将这种“空的”ECMs称之为海绵。

随后，研究人员将来自三阴性乳腺癌小鼠机体中的癌细胞加入到ECM海绵上来观察其对肿瘤细胞所产生的影响。结果发现，来自肥胖和携带肿瘤的小鼠机体中的ECM在促进肿瘤细胞转移上具有相同效果，而来自瘦弱小鼠机体的ECM则并不能有效促进癌细胞发生转移。换句话说，来自肥胖小鼠机体的ECM就好像已经被肿瘤引爆一样，其在更早的阶段就已经做好了促进癌症转移的准备。

图片来源：AlonsoNichols

研究者AndrewWishart说道，这种方法的关键优势在于，我们能在产生ECM的组织中观察癌细胞如何与ECM相互作用，这要比观察在实验室中合成的ECM与癌细胞的相互作用更加直观且准确。

一旦研究者找到一种有趣的相互作用，就能够剔除ECM中的一些分子改变，从而就能找到到底是哪种蛋白质驱动了这种反应。

通过观察与肿瘤侵袭性行为相关的ECM改变，研究人员锁定了一种名为胶原蛋白VI的特殊蛋白。实际上，胶原蛋白VI能被脂肪组织中存在的脂肪细胞添加到ECM中。实验结果表明，胶原蛋白VI水平的升高能促进乳腺癌细胞迁移并侵袭到周围组织区域中。此外，如果应用特定药物来抑制胶原蛋白VI产生的话，或许就有望控制肿瘤的生长和入侵。

本文研究发现有望找到治疗癌症的新型药物靶点，研究者Oudin说道，这只是科学家们理解诱发癌症转移的生物学机制最开始的一步。关于ECM如何诱发疾病的，还有很多不清楚的地方，如今正在开发新方法来利用ECM帮助预测肿瘤的转移潜能，或者在最易受肥胖和癌症影响的人群机体中将药物直接运输到恶性细胞中，从而帮助治疗癌症。

参考资料：

【1】AndrewL.Wishart，SydneyJ.Conner，JustinneR.Guarin，etal.Decellularizedextracellularmatrixscaffoldsidentifyfull-lengthcollagenVIasadriverofbreastcancercellinvasioninobesityandmetastasis，ScienceAdvances(2020).DOI：10.1126/sciadv.abc3175

【2】Theobesityandcancermetastasisconnection

byMikeSilver，TuftsUniversity