研究:低溫條件可使癌細胞更難生長
人們已經知道,許多腫瘤(尤其是實體腫瘤)比正常組織更依賴糖酵解來滿足其能量需求。這是有道理的,因為糖酵解是一種製造ATP的無氧途徑(跟通常的克雷布斯循環方式、檸檬酸循環和氧化磷酸化相反),而一旦你越過它們的外層,實體瘤往往是相對貧氧的。
這通常被稱為沃伯格效應,因為最早注意到這一現象的奧托·沃伯格(他在1931年因此獲得了諾貝爾獎)。
就像腫瘤細胞和普通細胞之間的任何明顯差異一樣,人們一直試圖利用這種代謝變化來治療癌症,但這很難實現。首先,在不破壞一般能量平衡的情況下對糖酵解進行破壞是很棘手的,並且一些更間接的嘗試也沒有取得臨床成功。甚至連沃伯格效應背後的原因也不完全清楚–低氧的說法當然有道理,但有些似乎並不缺氧的腫瘤也顯示了這一點。
另一個長期存在的醫學假設則在不同的領域。II型糖尿病是全世界範圍內一個日益嚴重的問題,其標誌是胰島素抵抗的發展,這會讓循環葡萄糖水平不適當地升高。有很多方法可以在治療上解決這一疾病。首先,解決潛在的胰島素抵抗會很好,但我們實際上對其背後的生化機制的了解還不足以直接做到這一點。二甲雙胍可能是最接近的藥物,它也有其他一些有益的作用,但我們也沒有真正了解它的作用機制。之後,通過其他手段降低葡萄糖水平也不是一個壞的選擇,這就是為什麼人們會看到像SGLT2抑製劑這樣的藥物,它可以防止葡萄糖在腎臟中的再吸收。
沿著這些思路,多年來一直在研究的一個想法是激活脂肪組織中的“棕色脂肪”(或至少是類似棕色脂肪的表型)的可能性。棕色脂肪吸收了大量的葡萄糖,並通過非顫抖性產熱將其轉化為體溫。有一種獨特的“解偶聯蛋白”參與其中,它改變了線粒體膜,這使得葡萄糖被氧化(釋放熱量),而沒有真正產生很多ATP。基本上,它只是被燒掉了,這將是一個有趣的過程,其可以讓血糖水平高的人開始參與,甚至可以幫助減肥–如果它足夠活躍的話。
這種連接將帶人們到以前的一些嘗試,即用藥理學的方法提高棕色脂肪的氧化途徑,到目前為止還沒有成功。不過我們已經知道如何用老式的方法讓它們運轉起來:坐在一個寒冷的環境中。生熱作用–包括發抖和不發抖將自動啟動。將腫瘤動物置於這些寒冷的條件下可以減緩其腫瘤的生長。非顫抖性產熱對葡萄糖代謝的影響似乎正好位於沃伯格效應途徑的中間。
作者們證明了生活在4℃的小鼠跟更正常的溫度相比對腫瘤的生長有很大的抑製作用,而且這種作用在一系列的腫瘤類型中都適用。這發生在異種移植模型及在遺傳上容易自發形成腫瘤的動物身上。這也不僅僅是在皮膚表面直接暴露於寒冷的影響,小鼠體內深處的肝癌也有同樣的反應。這些小鼠的棕色脂肪組織肯定被激活,白色脂肪組織也顯示出“棕色化”表型,但似乎腫瘤本身的存在並不影響這些過程–相反,它是反過來的。而通過手術切除棕色脂肪組織幾乎完全取消了腫瘤生長的影響,正如基因刪除關鍵的解偶聯蛋白UCP1一樣。這看起來是一個相當可靠的故事。
更重要的是,這篇論文證明(在一個患有霍奇金淋巴瘤的病人身上),即使是在溫和的低溫下暴露幾天(22℃),也會激活棕色脂肪組織並導致淋巴瘤組織本身的葡萄糖攝取量明顯下降。用小鼠進行的實驗表明,22℃的暴露似乎對它們沒有影響,但這兩個物種確實有不同的代謝率和不同的棕色脂肪的激活。
正如作者所說的那樣,“這種治療方法簡單,成本效益高,在幾乎所有的醫院甚至在家裡都是可行的,並且很可能對所有的癌症類型都是無所不在的”。他們指出,這些效果跟大量獲批的化療藥物所看到的效果是等同的。當然,這種生長緩慢的效果需要在人類患者身上得到證明,但一切似乎都指向了這個方向。相信大家相關的測試。