癌症,被認為是一類與年齡很有關係的疾病。65歲以上,多種癌症的患病風險和相關死亡率大大增加。然而,關於衰老與癌症之間的複雜關係,我們的了解還相當少。
癌症,被認為是一類與年齡很有關係的疾病。65歲以上,多種癌症的患病風險和相關死亡率大大增加。然而,關於衰老與癌症之間的複雜關係,我們的了解還相當少。
為什麼年紀大了容易生癌?在頂尖學術期刊《自然》今日在線發表的一篇研究論文中,科學家們在分析比較了老年人和年輕人的血液後,為這個問題提出了一個新的答案:隨著年齡增長,代謝失調會讓體內環境變得有利於腫瘤進展和侵襲。基於他們的發現,研究人員還為癌症的治療提出了一個新的潛在靶標。
研究人員在論文中指出,過去幾十年來,對於老化與癌症之間的關係,人們通常歸因於細胞內DNA損傷的“積少成多”。然而這一解釋並不全麵,越來越多的證據顯示,癌細胞外的一些因素對於調節腫瘤進展非常關鍵。這也是為什麼飲食、鍛煉以及各種靶向代謝過程的小分子藥物可以影響癌症。
為了檢驗這一想法,在這項研究中,美國威爾康奈爾醫學院(WeillCornellMedicine)的科學家們首先收集了兩組誌願者血清,一組來自30名30歲及以下的健康捐獻者,另一組來自30名60歲或以上的捐獻者。隨後,他們把這些血清分別“喂”給培養皿裏的癌細胞。
很快,癌細胞發生了不同的變化。用年輕捐獻者血清處理的細胞大多保持原有狀態,但老齡捐獻者血清處理的癌細胞,大部分從上皮細胞形態轉變成了間充質細胞形態,細胞內與侵襲性相關的一些蛋白質隨之增多,也就是說,老年血清讓癌細胞獲得入侵、轉移的潛力。
這種潛力隨即得到了驗證:把這些癌細胞注入小鼠體內後,老年血清有力地增強了癌細胞定植於肺中並形成轉移性病變的能力。不僅如此,老年血清中培養的癌細胞,還對兩種常用的化療藥物(紫杉醇和卡鉑)產生了抗性。
問題自然來了,老年人血清中究竟有什麼是年輕人血清中少有、並且會促進癌細胞入侵的物質呢?在測量了兩組血清中近180種代謝物後,研究人員注意到,有一種叫甲基丙二酸(MMA)的物質在老年血清中表現出一致增加。而且,單獨用MMA處理癌細胞,就可以增加癌細胞的侵襲性。
MMA是蛋白質和脂肪分解過程中產生的一種代謝副產物,其增多可能與維生素B12缺乏和蛋白質攝入量高有關。研究人員測算了MMA濃度發現,年輕血清中隻有0.1–1.5μM,而老年血清中MMA高達15–80μM,相差了幾十到上百倍。
隨後的基因分析顯示,當MMA濃度較高時,轉錄因子SOX4基因的表達會顯著增加,而過去的很多研究早已發現,SOX4基因可促進腫瘤進展和轉移形成,在多種侵襲性癌症中表達水平較高,是不良預後的標誌。研究人員發現,如果阻斷SOX4活性,同樣加入MMA處理,癌細胞的遷移性和侵襲性沒有增加,也沒有出現對化療藥物的抗性。
綜合以上結果,研究作者在論文中總結說,在腫瘤獲得侵襲能力的過程中,老化相關的代謝失調起著核心作用。衰老會促進血液中MMA的增加,進而使癌細胞有能力遷移、侵襲、生存和不斷進展,並導致癌症相關的生存期縮短。
在《自然》刊發的專文評論中,貝勒醫學院的腫瘤學家張翔教授指出,這項研究揭示了代謝在衰老與癌症進展的關係中所扮演的角色,由此拓寬了我們對癌症風險因素的認識。
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