《科学·免疫学》:斯坦福团队揭示肥胖“油到”巨噬细胞的促癌机制!

*仅供医学专业人士阅读参考

前几年“油腻中年”这个标签被全网使用的时候,奇点糕还对油腻感没什么直接的感知,但现在恨不得买本避油指南满世界发放,减少点潜在的被油腻风险。人是如此,那人体内更是如此,不少免疫细胞因为“油腻”变坏的故事奇点糕也讲过,可惜的是总有细胞步后尘。


近日,斯坦福大学研究者们在Science Immunology期刊发表的最新研究成果显示,肥胖相关的油酸(oleic acid)积聚及癌细胞产生的酸,会导致肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)聚集,并通过酸感应受体GPR65表达上调来感应肿瘤微环境的酸度增加,TAMs随即会下调自身炎症应答,从而加速肥胖人群中结直肠癌(CRC)和肝细胞癌(HCC)的发生发展。


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论文首页截图


一说到“肥胖促进XX癌症”,奇点糕估计有读者就会用肥胖悖论来Counter了,其实悖论也得分成两部分来说,前半部分的肥胖促癌和后半部分肥胖患者的治疗应答可能较好,本身就不是不能共存的,相比罹患癌症后在治疗层面的“幸运”,肯定还是不患癌更好吧?现在肥胖人群这么多,都快成一种流行趋势了,找到并阻断肥胖促癌的机制就势在必行。


斯坦福研究者们先用含60%脂肪的高脂饮食(HFD)喂养小鼠12周,喂肥之后再在皮下或原位植入CRC细胞,癌细胞在HFD喂养小鼠身上的成瘤速度快得多,而且对肿瘤内免疫细胞的组成分析显示,HFD喂养小鼠肿瘤内基本只有TAMs数量显著增多,选择性清除TAMs则会使HFD加速CRC发生的作用大打折扣,TAMs的促癌作用就显而易见了。


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HFD对CRC发生的促进作用需要TAMs存在并执行


单细胞RNA测序和GO/GSEA分析则都显示,HFD喂养小鼠肿瘤内富集的TAMs普遍存在炎症进程相关基因表达的显著下调,而与细胞外基质(ECM)重构、新生血管形成和上皮-间质转化(EMT)相关的基因表达则显著上调,这样的TAMs怎么看都是促癌帮凶。而且通过比对不同时间的TAMs,研究者们发现TAMs是在肿瘤发生过程中逐步被“带坏”的,并非一开始就具有明显的促癌能力,TAMs学坏大概率就和肿瘤微环境的特性有关了。


微环境特性的变化肯定要追溯到HFD,说穿了就是油脂呗,于是研究者们用质谱分析和气相色谱法,分析多种甘油三酯(TG)在HFD喂养小鼠和对照组小鼠肿瘤微环境中的水平差异,发现仅有油酸会在HFD喂养小鼠肿瘤中显著更多,而且它也是微环境内含量最充足的TG,也与来自人类CRC患者的数据吻合,那促癌的元凶不出意外就是它了呗。


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肥胖导致油酸在CRC肿瘤微环境内富集,影响TAMs转变为促癌表型


研究者们随即换用仅富含油酸(45%,主要来自葵花籽油)的饮食喂养小鼠,证实这足以复刻HFD调控TAMs功能、加速CRC发生发展的作用;而直接用油酸处理CRC细胞,会明显上调癌细胞的氧化磷酸化功能和肿瘤酸度,而既往已经有研究显示,肿瘤酸度增加也会通过改变TAMs表型促癌[2],这下就成双酸促癌,两头堵了。


而为了响应HFD喂养的油酸信号和肿瘤酸度增加,小鼠体内的TAMs也相应上调了酸感应受体GPR65,它也是前面提到的TAMs内一系列关键基因表达水平改变,进而使TAMs发挥促癌作用的必要条件,而且在人和小鼠的CRC、HCC内都是如此。但至于肿瘤微环境“酸”到什么程度,才会触发GPR65的表达上调和后续促癌进程,以及是否能够以GPR65作为抗癌靶点,就有待后续研究进一步明确啦。

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参考文献:

[1]Bagchi S, Yuan R, Huang H L, et al. The acid-sensing receptor GPR65 on tumor macrophages drives tumor growth in obesity[J]. Science Immunology, 2024, 9(100): eadg6453.

[2]Colegio O R, Chu N Q, Szabo A L, et al. Functional polarization of tumour-associated macrophages by tumour-derived lactic acid[J]. Nature, 2014, 513(7519): 559-563.

本文作者丨谭硕