2025 年 2 月 5 日 14:24,重庆的 “我爱生化” 发布消息,抽脂与整形手术,看似和癌症治疗毫无关联,却为一种突破性的癌症治疗新方法提供了灵感。
ChinaBio生物医药投融资大会了解到,近日,美国加州大学旧金山分校(UCSF)的研究人员借助 CRISPR 基因组编辑技术,成功将普通的白色脂肪细胞转化为 “米色” 脂肪细胞。这类细胞能够积极燃烧燃料以产生热量,从而创造出一种极度消耗营养的细胞类型,有望以此战胜肿瘤,让肿瘤细胞 “饿” 死。相关研究成果于 2 月 4 日发表在《Nature Biotechnology》杂志上。
为验证该方法的有效性,研究人员如同整形外科医生将脂肪从身体一处转移至另一处那样,把改造后的脂肪细胞植入肿瘤附近。结果令人惊喜,改造后的脂肪细胞迅速消耗营养,致使肿瘤细胞失去了赖以生存的 “燃料”。更值得一提的是,即便将脂肪细胞放置在远离小鼠肿瘤部位的地方,这种方法依旧有效。
由于该方法基于现有的医疗程序,所以有望作为一种极具潜力的新型癌症治疗方法,更快地实现向临床应用的过渡。
参与研究的 UCSF 人类遗传学研究所所长、生物工程与治疗科学系教授 Nadav Ahituv 博士表示:“我们已通过抽脂术定期去除脂肪细胞,并借助整形手术将其放回原位。这些脂肪细胞在实验室中易于操作,且能安全地放回体内,这使其成为细胞治疗(包括癌症治疗)极具吸引力的平台。”
在开展这项研究之前,Ahituv 博士和他当时的博士后 Hai Nguyen 博士了解到,有研究显示暴露在寒冷环境中可抑制小鼠体内的癌症。甚至有实验表明,寒冷对非霍奇金淋巴瘤患者也有帮助。由此,他们推断癌细胞挨饿是因为寒冷激活了棕色脂肪细胞,而棕色脂肪细胞会利用营养物质产生热量。
不过,冷疗法对于身体状况不佳的癌症患者而言并不可行。于是,Ahituv 和 Nguyen 将目光转向使用米色脂肪的设想,他们相信即便在没有寒冷刺激的情况下,也能对米色脂肪进行改造,使其燃烧足够的卡路里,从而剥夺肿瘤生长所需的 “燃料”。
随后,他们利用 CRISPR 激活了白色脂肪细胞中处于休眠状态、但在棕色脂肪细胞中活跃的编码解偶联蛋白 1(UCP1)的基因,让白色脂肪细胞转变为米色脂肪细胞。接着,在一种特殊的培养皿中同时培养 UCP1 米色脂肪细胞和癌细胞。癌细胞在培养皿底部,脂肪细胞在其上方,二者位于单独的隔间,虽分隔开却被迫共享营养。
实验结果令人震惊:在首次实验中,几乎没有癌细胞存活下来。他们起初以为实验有误,多次重复后,始终得到相同的结果。
但研究人员仍不确定植入的米色脂肪细胞在更接近真实的环境中是否同样有效。
于是,他们借助脂肪类器官(在培养皿中生长的连贯细胞团),观察将其植入小鼠肿瘤旁边时,是否能够战胜肿瘤细胞。
该方法对乳腺癌以及胰腺和前列腺癌细胞均有效。由于脂肪细胞吞噬了所有可用的营养物质,癌细胞被 “饿” 死了。
ChinaBio生物医药投融资大会了解到,植入的米色脂肪细胞作用强大,抑制了具有癌症遗传倾向小鼠的胰腺和乳腺肿瘤。即使米色脂肪细胞被植入远离乳腺癌细胞的地方,也能发挥作用。
为探究其在人体组织中的效果,Ahituv 和 Nguyen 与 UCSF 乳腺癌专家 Jennifer Rosenbluth 博士展开合作。Rosenbluth 收集了包含脂肪细胞和癌细胞的乳腺癌乳房切除术资料库。
因为乳房含有大量脂肪,研究人员能够从同一患者身上获取脂肪,对其进行改造,然后在单个实验中,用该患者的乳房组织培养脂肪和乳腺癌细胞。
来自同一患者的米色脂肪细胞在培养皿中战胜了乳腺癌细胞,当将它们一同植入小鼠模型时,同样如此。
研究人员深知癌症对营养物质有特定偏好,因此对脂肪细胞进行设计,使其只摄取某些营养物质。例如,某些形式的胰腺癌在葡萄糖稀缺时依赖尿苷。于是,他们设计米色脂肪细胞只摄取尿苷,这些脂肪细胞轻松胜过了这些胰腺癌细胞。这表明脂肪细胞能够适应任何癌症的饮食偏好。
Ahituv 表示,在活细胞疗法方面,脂肪细胞具有诸多优势。脂肪细胞容易从患者身上获取,在实验室中生长状况良好,可被设计表达不同基因,承担不同生物学角色。一旦被放回体内,它们表现稳定,不会偏离植入位置,能与免疫系统良好配合。由于脂肪细胞与周围环境相互作用较少,几乎无需担心细胞泄漏到体内引发问题。
即便脂肪细胞不在肿瘤旁边,也能战胜癌症,这对于治疗难以触及的癌症(如影响大脑的胶质母细胞瘤)以及许多其他疾病具有极高的价值。
Ahituv 还认为,脂肪细胞还能被编程用于发出信号或执行更复杂的任务。比如,可被设计成感知血液中的葡萄糖并释放胰岛素,用于治疗糖尿病;或者吸收铁,用于治疗铁过量的疾病,如血色素沉着症,这些脂肪细胞的潜力无可限量。
文章来源:腾讯网