肥胖和癌症转移的关系

在他们的一生中，每两名男性和每三名女性中就有一名被诊断出患有癌症。幸运的是，在治疗广泛的癌症方面已经取得了重大进展，特别是当它们局限于一个小区域，可以通过手术或化疗等治疗消除时。

然而，在一些病人中肿瘤细胞脱落并侵入身体的其他部位——这就是所谓的转移——造成广泛的损伤，使治疗变得更加困难。事实上，90%癌症死亡是由于转移。

转移的风险在某些个体中更大，包括那些肥胖的人。肥胖对美国黑人和西班牙裔美国人的影响比一般人群更大，为什么肥胖似乎引发了更高的转移率，这一点仍然没有得到很好的理解。

现在，生物医学工程助理教授马德琳·乌丁(Madeleine Oudin)和她在工程学院的团队在转移和肥胖如何促进转移方面有了一些有趣的发现。

今天发表在科学的进步他们发现，细胞生长的支架中的特定蛋白质，即细胞外基质(ECM)，可能在引发癌症细胞侵入肥胖个体乳房脂肪组织中发挥重要作用。她们ECM的差异可能解释了为什么肥胖女性有更高的转移率。

美国农业部塔夫茨分校人类衰老营养研究中心肥胖与代谢小组主任安德鲁·格林伯格是这项研究的合作者，他说:“鉴于全球范围内肥胖症的流行及其增加的乳腺癌发展风险，值得注意的是，我们对ECM在乳腺脂肪组织中促进转移的作用了解有限。”“这项研究开始剖析这种联系的分子起源。”

长期以来，人们一直怀疑ECM参与了一种对癌症生长的来回反应，在这种反应中，癌细胞诱导ECM发生变化，从而创造了一种支持肿瘤进一步生长的环境。ECM是胶原蛋白、弹性蛋白、纤维连接蛋白、酶、层纤蛋白和其他糖蛋白的复杂混合物，但在肥胖中，这些成分的数量和组成发生变化，导致纤维化。肥胖患者的肿瘤分子支架与精瘦患者有很大不同。

Oudin实验室开发了一种新方法来研究ECM对癌细胞的影响。具体来说，他们从肥胖和瘦弱的小鼠模型以及荷瘤小鼠身上提取乳腺组织，并剥离细胞，以获得完整但“空”的ECM。这一过程类似于剥去海绵的细胞，只留下细胞外基质，形成沐浴海绵。事实上，研究人员将空ecm称为“海绵”。

然后，他们将三阴性乳腺癌(一种特别难以治疗的癌症)的肿瘤细胞从小鼠身上提取到ECM海绵中，以观察其对肿瘤细胞的影响。

他们发现来自肥胖小鼠和荷瘤小鼠的ECM在制造肿瘤方面同样有效肿瘤细胞更多的转移。而瘦弱小鼠的ECM则没有那么明显。换句话说，来自肥胖小鼠的ECM就像已经被肿瘤启动了一样，并准备在更早的阶段促进转移。

“这种方法的关键优势在于，我们可以观察癌细胞与组织中自然产生的ECM相互作用，这比我们在实验室中合成ECM要准确得多，”Oudin实验室的前研究技术人员、该研究的主要作者Andrew Wishart说，他现在在杰克逊实验室工作。“一旦你发现了一个有趣的相互作用，你就可以梳理ECM中的分子变化，找出哪些蛋白质可以驱动这种反应。”

通过观察与侵袭性肿瘤行为相关的ECM变化，Oudin和她的同事们将注意力集中在蛋白质，胶原蛋白VI上。

事实证明，VI型胶原蛋白是由乳房组织中的脂肪细胞(脂肪细胞)添加到ECM中的。实验表明，VI胶原蛋白水平的升高一直在促进乳房的迁移和侵袭癌症细胞到周边地区。研究人员还表明，如果你使用某些抑制胶原蛋白VI产生的药物，你可以控制肿瘤的生长和侵袭。

Oudin说，这一发现可能有助于找到治疗癌症的新药物靶点，而且这只是对导致转移的生物机制进行更全面调查的开始。

“关于ECM如何导致疾病，我们仍然有很多不了解的地方，但我们正在努力改变这一点，”Oudin说。“我们现在正在开发使用ECM的方法来帮助预测肿瘤的转移潜力，或者直接将药物输送到受肥胖和癌症影响最严重的人群中最具侵略性的细胞。”