结直肠癌治疗的挑战与被忽视的“邻居”
结直肠癌,作为全球范围内最常见的消化道恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率长期以来都给公共卫生带来了巨大挑战。尽管手术、化疗、放疗以及靶向治疗和免疫治疗等手段不断进步,但许多晚期结直肠癌患者的预后仍然不尽如人意。其中一个关键的制约因素,便是肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)的极端复杂性和动态变化性。
长期以来,科学家和临床医生的目光大多聚焦于肿瘤组织内部,研究那些浸润在癌细胞周围的“居民”,如免疫细胞、成纤维细胞、血管等。然而,肿瘤并非一座孤岛,它与其周边的“邻居”——癌旁正常组织,时刻进行着信息和物质的交换。这些看似“无辜”的癌旁组织,在癌症的发生发展中究竟扮演着怎样的角色?它们是坚守正义的“良民”,还是被肿瘤“策反”的“帮凶”?这片长期被忽视的区域,正逐渐成为肿瘤研究的新前沿。
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重磅研究:揭开癌旁衰老细胞的“伪善面具”
近日,一项发表在国际顶级期刊《自然·衰老》(Nature Aging)上的研究,为我们揭示了癌旁组织的惊人秘密。由上海交通大学医学院附属第一人民医院的严东旺教授团队与复旦大学附属肿瘤医院的赵森林医师、李大卫主任医师团队联合完成的这项研究,将目光精准地投向了结直肠癌旁边的上皮细胞。
研究团队通过一系列尖端技术发现,这些紧邻肿瘤的结直肠上皮细胞,并非处于正常的生理状态,而是呈现出一种特殊的“衰老”表型。细胞衰老(Cellular Senescence)是细胞在应激状态下进入的一种不可逆的生长停滞状态,通常被认为是机体抑制肿瘤的一种自我保护机制。然而,这项研究却发现,在结直肠癌的微环境中,这些衰老细胞非但没有起到“刹车”的作用,反而“黑化”成了肿瘤进展的“加速器”。
它们通过一种独特的“衰老相关分泌表型”(SASP),释放出大量的信号分子,与肿瘤细胞进行“跨域合作”,共同构建了一个有利于癌症生长和扩散的“邪恶联盟”。这一发现,彻底揭下了癌旁结直肠上皮细胞的“伪善面具”。
GDF15:从衰老信号到癌症进展的“关键信使”
在这个“邪恶联盟”中,一个名为GDF15(生长分化因子15)的蛋白质扮演了至关重要的“信使”角色。
什么是GDF15?
GDF15是转化生长因子-β(TGF-β)超家族的一员,是一种在多种生理和病理条件下都会分泌的应激反应蛋白。在正常情况下,它参与调节炎症、新陈代谢和细胞凋亡等过程。然而,在癌症的背景下,它的作用变得异常复杂,甚至可以说是“双刃剑”。
GDF15如何助纣为虐?
研究人员利用高通量分泌组学芯片技术,对癌旁衰老上皮细胞的分泌物进行了全面分析,发现GDF15的水平出现了极其显著的升高。这就像是衰老细胞向肿瘤细胞发出的一个“秘密信号”。
进一步的实验证实,当这些高浓度的GDF15与癌细胞表面的特异性受体GFRAL结合后,会迅速启动癌细胞内部的一条名为JNK1-STAT3-ENO1的信号传导通路。这条通路的激活,直接导致了癌细胞代谢模式的剧变——它们开始疯狂地进行糖酵解,即便在氧气充足的情况下也是如此(即“瓦博格效应”)。这个过程为癌细胞的快速增殖提供了源源不断的能量和物质原料,并产生了大量的副产品——乳酸。

恶性循环:乳酸与表观遗传构建的“促癌高速路”
如果故事到这里结束,我们仅仅是发现了一条从癌旁细胞到肿瘤细胞的单向“资助”路径。但更令人震惊的发现是,肿瘤细胞并非只懂得索取,它们还会“反哺”癌旁衰老细胞,形成一个自我强化的恶性正反馈循环。
乳酸:不只是代谢废物
癌细胞在疯狂的糖酵解过程中产生的大量乳酸,长久以来被认为是单纯的代谢废物。但近年来的研究发现,乳酸在肿瘤微环境中扮演着极其重要的信号分子角色。它能够酸化微环境,抑制免疫细胞的功能,为肿瘤创造一个“安逸”的生长环境。
表观遗传新发现:组蛋白乳酸化
这项研究的另一大亮点,是揭示了乳酸如何通过一种新颖的表观遗传修饰——组蛋白乳酸化(Histone Lactylation)来调控基因表达。
简单来说,我们的DNA像线一样缠绕在名为“组蛋白”的蛋白质上。通过在组蛋白上添加或移除各种化学“标签”(修饰),细胞可以控制哪些基因被“打开”或“关闭”,这就是表观遗传调控。组蛋白乳酸化,就是将乳酸分子作为一种“标签”贴在组蛋白上。
研究团队惊奇地发现,肿瘤细胞产生的乳酸,会反过来作用于癌旁的衰老上皮细胞。在这些细胞中,乳酸特异性地在组蛋白H4的第8位赖氨酸(H4K8)上发生了乳酸化修饰。而这个位置,恰好位于GDF15基因的启动子区域——也就是控制GDF15基因表达的“开关”区域。这种乳酸化修饰,如同给GDF15基因的表达按下了“加速键”,使得癌旁衰老细胞产生并分泌更多的GDF15。

至此,一个完整的恶性循环闭环被清晰地描绘出来:
- 癌旁衰老细胞分泌GDF15。
- GDF15促进肿瘤细胞糖酵解,产生大量乳酸。
- 乳酸反过来刺激癌旁衰老细胞,通过组蛋白乳酸化,使其分泌更多的GDF15。
这个“代谢-表观遗传”的跨域协同反馈环路,就像一条为癌症修建的“高速公路”,持续不断地为肿瘤的恶性进展提供动力,重塑了整个肠道微环境,使其变得极度有利于癌症生长。
临床启示:靶向GDF15,结直肠癌治疗的新曙光
这项突破性的研究,不仅深化了我们对结直肠癌发病机制的理解,更为未来的临床治疗提供了全新的视角和潜在的靶点。
- 拓展肿瘤微环境认知: 该研究首次将癌旁组织作为肿瘤微环境的关键组成部分和主动参与者进行深入剖析,提示我们在治疗肿瘤时,不能仅仅盯着癌细胞本身,更要关注其“生存土壤”的改造。
- 揭示全新作用机制: 代谢物(乳酸)直接作为表观遗传修饰的底物,调控关键促癌因子的表达,这种代谢与表观遗传的跨域合作,为理解癌症的复杂性提供了新的理论框架。
- 提供潜在治疗靶点: GDF15-GFRAL信号轴以及下游的JNK1-STAT3-ENO1通路,都成为了极具吸引力的药物开发靶点。未来,开发针对GDF15的单克隆抗体、靶向GFRAL受体的小分子抑制剂,或者针对下游信号通路的药物,都有可能通过打破这一恶性循环,从而有效抑制结直肠癌的生长和转移。
这一发现预示着未来可能会有针对GDF15的新型靶向药物问世。对于癌症患者而言,及时获取全球最新的治疗药物至关重要。您可以通过MedFind的全球直邮服务,了解和获取前沿的抗癌药物。
总而言之,这项研究告诉我们,对抗结直肠癌的战斗,需要更广阔的视野。以癌旁组织为切入点,靶向那些被肿瘤“策反”的“帮凶”,很可能为我们打破当前的治疗瓶颈,带来新的希望。想了解更多关于结直肠癌的前沿疗法和药物资讯,欢迎访问MedFind抗癌资讯板块,我们将持续为您追踪全球最新的抗癌进展。
