目前,大多数结肠癌死亡主要是由肿瘤细胞扩散(转移)到结肠以外的部位(通常是肝脏)引起的。大多数结肠癌患者在第2期或第3期(即癌症尚未扩散时)被确诊,然而即使在手术成功后,仍有高达三分之一的患者会出现转移性复发。
结肠癌细胞究竟是如何获得转移能力的?高脂饮食又在其中扮演了什么角色?麻省理工学院,哈佛大学等机构的研究人员在《Science》期刊上发表了一项重磅研究,揭示了一条被肿瘤细胞劫持的细胞修复通路,并发现高脂饮食会通过诱导神经酰胺(ceramides)的生成,激活这一推动癌症转移。
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这项研究,对肠癌转移的分子机制进行了深入的综合评估:
YAP1是一种参与发育、干细胞维持和组织再生等基因表达的蛋白质,在正常肠道组织受损或感染后会短暂激活罕见的胎儿样细胞(fetal-like cells)以重建肠道黏膜。但在结肠癌细胞中,该再生程序被劫持,用以推动肿瘤细胞脱离原发灶并向肝脏、肺部扩散。
研究发现,高脂饮食会触发生成神经酰胺的酶活性。生成的神经酰胺能够释放对YAP1的分子抑制(解除刹车),促使YAP1进入细胞核并激活靶基因,使小鼠体内肿瘤细胞的YAP1程序被更大幅度地开启。
为了验证该通路的有效性及临床相关性,研究人员展开了一系列实验与人源数据分析:
利用小鼠和结肠癌患者的肿瘤类器官(tumor organoids)研究发现,通过基因打靶抑制YAP1或阻断神经酰胺生成的相关基因后,小鼠体内结肠癌向肝脏转移的情况显著减少。
研究人员分析了结肠癌患者的RNA测序数据,发现YAP1在转移性癌细胞中的活性更高。
高BMI(肥胖)患者体内的YAP1激活基因表达量更高,且这些基因表达水平较高的患者生存率更低。研究人员指出,YAP1程序并非肥胖所特有,但肥胖会加剧该通路的激活,这解释了为何肥胖会促进结肠癌的发展。
这项研究表明,阻止神经酰胺的合成可能为预防结肠癌转移提供一种新的药物治疗途径。研究人员目前正计划开发针对神经酰胺生成关键酶DEGS1和DEGS2的抑制剂。
不过,研究人员也特别提醒,目前该发现尚不能直接转化为针对已确诊患者的饮食建议;同时,由于神经酰胺等脂质在正常健康组织中也是必需的,开发相关靶向药物必须具备极高的选择性。总体而言,该研究揭示了膳食脂质与肿瘤转移之间的分子纽带,为未来开发精准阻断结肠癌转移的疗法奠定了重要基础。
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