吃这么多脂肪喂癌细胞？
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现代人倾向于吃油少动，这使得超重和肥胖成为全世界的健康问题。肥胖不仅容易引发高血压、糖尿病等慢性病，而且越来越多的科学证据表明，肥胖与癌症密切相关。目前已知肥胖会增加结直肠癌、乳腺癌、肝癌、胰腺癌等的风险，且与预后不良、生存率下降有关。
2020年12月9日，哈佛医学院的科学家在《细胞》杂志上发表文章称，通过动物实验，高脂肪饮食导致的肥胖会喂养癌细胞，使肿瘤内部的免疫细胞挨饿，从而削弱免疫细胞的抗癌能力，加速肿瘤生长。
研究人员指出，这一发现为更好地理解肥胖如何影响癌症以及患者代谢对治疗结果的影响奠定了基础。
在这项研究中，科学家使用了各种癌症小鼠模型，包括结肠直肠癌、乳腺癌、黑色素瘤和肺癌，来研究肥胖的影响。
出于这个原因，研究人员为老鼠提供了60%脂肪能量供应的高脂肪饮食。与正常饮食的对照组相比，高脂饮食使小鼠体重和脂肪迅速增加，同时还存在高脂血症等代谢问题。然后，研究人员将癌细胞植入这些小鼠体内。他们发现，喂食高脂肪食物的肥胖小鼠的肿瘤往往比正常饮食组生长得更快。
在移植了MC38的结肠癌小鼠模型中，高脂肪饮食组的肿瘤生长更快(来源：参考文献[1])
研究人员详细分析了小鼠肿瘤内部和周围的各种细胞和分子，即肿瘤微环境与两种饮食模式的区别。通过单细胞基因表达分析、大规模蛋白质调查和高分辨率成像等不同方法，研究小组发现癌细胞和免疫细胞的代谢途径发生了许多变化。
代谢图显示癌细胞善于根据脂肪供应的变化来调节代谢。随着体脂的增加，癌细胞会增加脂肪酸分子的摄取和利用。具体来说，肥胖小鼠的癌细胞减少了一种叫做PHD3的蛋白质的表达，这种蛋白质可以防止正常细胞中过量的脂肪代谢。进一步的实验表明，调节肿瘤细胞中的PHD3可以改变其吸收脂肪酸的能力。
脂肪酸是重要的细胞燃料。由于癌细胞消耗大量关键的游离脂肪酸，肿瘤微环境中的CD8阳性T细胞得不到必需的细胞燃料，不得不“饿死”！
高脂饮食(下排)可减少肿瘤中CD8阳性T细胞(红色)的数量(以青色显示)(来源：参考文献[1])
CD8阳性T细胞是一种重要的免疫细胞，可以靶向和杀死癌细胞，是许多癌症免疫治疗的主要武器。但实验结果表明，高脂饮食引起的肥胖使肿瘤微环境中的CD8阳性T细胞减少。不仅数量少，而且分割速度慢，活动水平降低。换句话说，这些免疫细胞的抗癌能力被削弱了。
"在这项研究中，消耗脂肪酸的矛盾是最令人惊讶的发现之一."该研究的作者艾莉森e林格尔博士说，“肥胖和全身代谢变化可以改变肿瘤细胞使用燃料的方式，这是一个令人兴奋的发现。”
本研究示意图：肥胖引起的全身代谢变化削弱了免疫细胞的抗癌能力，促进肿瘤生长(来源：参考文献[1])
基于这一发现，科学家们在这项研究中还根据免疫细胞的代谢需求提出了改进免疫治疗的新策略。他们试图通过基因手段增加小鼠癌细胞中PHD3的表达。实验结果表明，它能提高CD8阳性T细胞的活性，在很大程度上逆转高脂饮食对肿瘤免疫细胞的负面影响，减缓肥胖小鼠肿瘤的生长。
研究小组还分析了人类癌症基因组数据库，发现在BMI超过30的肥胖患者中，PHD3的表达明显下降，其肿瘤组织多为免疫细胞较少的“冷”肿瘤。这些结果也证明了肥胖降低了免疫细胞在各种癌症中的抗癌能力，PHD3可能提供了潜在的治疗靶点。
"免疫疗法极大地帮助了癌症患者的生活，但它不能惠及所有人."这项研究的合著者阿琳夏普教授说：“我们的研究为探索免疫细胞和肿瘤细胞之间的相互作用提供了路线图，这可以帮助我们以新的方式思考癌症免疫治疗和联合治疗。”
参考材料
[1] Alison E. Ringel等人，(2020年)肥胖在肿瘤微环境中形成代谢以抑制抗肿瘤免疫。手机。地址：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.009 :
[2]肥胖与癌症。检索于2020年12月14日，https://hms.harvard.edu/news/obesity-cancer