Nature:脂肪促进淋巴管生长,为癌转移开辟新道路

来源:生物360 / 作者:李易潇 / 2016-12-28
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癌细胞通过促进新的“道路”的生长来扩散到身体中的其它部位。Peter Carmeliet教授(VIB-KU Leuven)领导的国际多学科研究小组在12月26日出版的 “自然”上发表的一项新研究,他们发现通过提高脂肪利用率可以促进这些“道路”的发展和增长,这些“道路”被称为淋巴管。这一发现为开发通过脂肪利用率靶向淋巴管生长的癌症治疗方法提供了基础。


随着癌症的发展,原发肿瘤生长恶化,癌细胞会离开实体瘤侵袭周围组织并穿入淋巴管和血管,定居在在机体的其它部位。癌症的扩散,称为癌转移,将近90% 的癌症死亡都是癌细胞转移造成的,是当今最重要和危及生命的并发症之一。虽然目前的化学疗法和放射疗法可以有效地治疗许多癌症,但是当癌细胞扩散到体内多个部位时会导致大多数与癌症相关的死亡。

脂肪摄入对癌转移可能有直接影响

癌症是出了名的糖瘾,过去,人们一直认为糖是癌细胞扩散的主要能量来源。但有些癌症却偏爱于脂肪,今年发表在顶级期刊的多项研究表明,某些癌细胞将脂肪作为生命的能源,脂肪可能是推动癌细胞扩散的主要因素,阻断癌细胞吸收脂肪就可以阻止体内癌症的转移。

脂肪为淋巴管供能

为了扩散,癌细胞必须首先找到一个预先存在的“道路”,或建立一条新的“道路”去传播。淋巴管,与血管不同,是一种能让淋巴流动的特殊管道。在肿瘤的发生和转移过程中,新生淋巴管不仅为肿瘤提供了必需的营养和氧气,也为肿瘤细胞的转移提供了重要途径。淋巴管生成是指在原有基础上增生新的淋巴管,目前科学家们对淋巴管新生调控这一过程知之甚少,临床上也缺乏在疾病期间批准用于防止淋巴管生长的药物。

在Carmeliet教授的指导下,Brian Wong,Xingwu Wang和Annalisa Zecchin等组成的博士团队通过发表在顶级杂志(如细胞和自然)上的研究力图找到淋巴管的营养利用(代谢)情况。这一研究始于一个简单的观察:他们发现,相比血管,淋巴管利用更多的脂肪(脂肪酸)。这是第一次对淋巴管的营养利用进行描述。使用药物阻断淋巴管的脂肪利用,限制淋巴管生长,是将这一发现应用于抑制癌症转移的重要一步。

细胞吃什么决定了他们成为什么

为了了解为什么这些细胞如此依赖脂肪,研究人员调查了淋巴管的发展。在胚胎发育过程中,淋巴管从血管“转化”,这项研究表明,将血管转化为淋巴管的信号也改变了他们的“喜好”,喜欢吃脂肪。这一发现的亮点在于,这种“转化”依赖于脂肪利用率的提高。在这一过程中,脂肪促进修饰调控遗传密码表达的重要分子的生成,即表观遗传学改变,这些分子可以确保淋巴管的功能。遗传密码(DNA)本身并不会被脂肪改变,但是会改变淋巴管的基因调控。另外,研究人员发现再补充营养源(脂肪)可以恢复淋巴管的生长和功能,这从另一方面证明了这个发现。

文章的第一作者Brian Wong表示:“我们的研究表明,淋巴管对脂肪的利用在其发育过程中是程序化的,这对于它们的生长和功能是必需的。我们发现通过增加或阻止脂肪(或脂肪副产物)的利用,可以控制淋巴管的生长。”

下一步:预防癌细胞扩散,治疗癌症患者

这研究的下一步将从以下两方面展开:一方面,将大规模测试脂肪使用抑制剂在不同类型癌症中减少转移的能力;另一方面,我们将测试膳食脂肪补充剂(例如以运动员使用的酮体的形式)是否可治愈淋巴管的缺乏,这是经历手术切除后癌症患者的主要并发症,这种并发症将会导致患者手臂和腿部出现淋巴水肿,目前没有药物可以治疗。

研究人员表示,以往我们不能开发药物来靶向淋巴管的生长,因为我们不知道它们是如何发展起来的。这一研究证明了淋巴管对脂肪依赖性,并为开发有效的药物以防止癌症中淋巴管过度生长,以及治疗术后并发症淋巴水肿提供了理论依据。

参考文献:The role of fatty acid β-oxidation in lymphangiogenesis.Nature(2016)doi:10.1038/nature21028

PHD3 Loss in Cancer Enables Metabolic Reliance on Fatty Acid Oxidation via Deactivation of ACC2. Mol Cell(2016 ) doi: 10.1016/j.molcel.

Fat fuels the road to cancer cell spread

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是挺好的!

文章不错。挺新颖的。

那也是没办法的事 事情已经发生

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