吹空调=抗癌药?Nature:有效,但要注意两点

2023-07-05 18:32:07 - 市场资讯

转自:一度医药

癌细胞可以“冷死”吗?要多低的温度?

科学家发现,动物和人体试验证实,身处低温环境可以抑制癌细胞生长,并且帮助燃脂减肥。大多数癌症利用糖酵解来产生能量进行无限的生长、侵袭和转移,而冷暴露就是通过阻断糖酵解通路,进而抑制肿瘤生长。

冷暴露的治疗效果相当于大多数可用的抗癌药,这种治疗方法简单、方便、经济实惠,甚至在这炎热的夏天,在家里打开空调就能进行治疗,并且适用于所有类型的癌症,包括临床上无法治疗的癌症,如胰腺癌。

2022年,来自瑞典卡罗林斯卡学院的华人科学家曹义海教授团队在nature杂志发表论文:Brown-fat-mediatedtumoursuppressionbycold-alteredglobalmetabolism,该研究发现:通过低温激活体内的棕色脂肪组织(BAT)耗能产热,与肿瘤细胞抢夺葡萄糖,使得肿瘤细胞 “无糖可用”,可抑制多种肿瘤生长,延长患癌小鼠生存期,人体试验中,22℃的低温疗法同样展现了其治疗潜力。

吹空调=抗癌药?Nature:有效,但要注意两点

①动物实验:冷暴露显著抑制小鼠体内各种肿瘤类型的生长率,存活率增加一倍,并改变肿瘤微环境(TME)

将结肠直肠癌(CRC)皮下植入免疫活性C57BL/6小鼠中,分别置于30℃和4℃环境中。在冷暴露4℃中诱导的肿瘤抑制是非常显著的,在CRC肿瘤植入后第20天,肿瘤抑制达80%(图a),处于G0/G1期的肿瘤细胞亚群显著增加,而处于S和G2/M期的细胞亚群减少(图c-d)。

类似地,纤维肉瘤、乳腺癌、黑色素瘤和胰腺导管腺癌等小鼠也同样在冷暴露4℃中,肿瘤生长显著被抑制,说明冷暴露疗法适用于多种癌症。

与30℃的条件相比,暴露于4℃的肿瘤小鼠存活率从36天增加到72天,翻了一番(图b)。

为了研究在30°C热中性和4°C冷暴露条件下TME的变化,研究者使用多种标记物进行了免疫组织化学,发现冷暴露缓解肿瘤缺氧、减少微血管生成、减少髓样细胞群。

小鼠CRC在30℃和4℃条件下肿瘤生长和小鼠存活率

吹空调=抗癌药?Nature:有效,但要注意两点

②动物实验:证实冷暴露激发棕色脂肪组织(BAT)与肿瘤细胞争夺葡萄糖

使用正电子发射断层扫描-计算机断层扫描(PET-CT)成像分析,通过测量摄取18氟脱氧葡萄糖(18F-FDG)在肿瘤小鼠不同器官中的表达,显示小鼠体内葡萄糖的去向。可以看到,在30℃条件下,18F-FDG分布主要在肿瘤组织中积累,并且在异种移植和自发肿瘤模型中的BAT中发现少量的信号;然而,在4℃条件下,18F-FDG集中分布在小鼠肩胛BAT范围内,在肿瘤氛围内几乎检测不到18F-FDG的信号(图b-d)。

BAT和肿瘤组织葡萄糖摄取情况

吹空调=抗癌药?Nature:有效,但要注意两点

③动物实验:证实冷暴露抑制癌症关键在于激发棕色脂肪组织(BAT)的产热

为了确定BAT激活在肿瘤抑制中的作用,研究者进行外科手术,将肿瘤小鼠的BAT去除,有趣的是,去除BAT的小鼠在4℃环境下,血糖水平增高,证明BAT的激活是血糖消耗的主要原因(图a),更重要的是,去除了BAT几乎消除了冷暴露对肿瘤的抑制作用(图b)。因此冷暴露不仅可以应用于癌症治疗,也为肥胖症和二型糖尿病治疗提供依据。

手术摘除BAT小鼠肿瘤抑制情况

吹空调=抗癌药?Nature:有效,但要注意两点

④人体实验:癌症患者7天、22℃冷暴露治疗人体仍然有显著肿瘤生长抑制

研究者共招募了6名志愿者(3男3女,年龄在22-25岁)进行研究,这些健康个体穿着非常薄的衣服,连续14天每天暴露在16℃的轻度寒冷环境中2-6小时。PET扫描分析显示,来自男性和女性组的几个个体在锁骨上、颈部和胸骨旁双侧区域表现出显著的BAT激活(图a),成年人可以很好地耐受16℃的轻度低温环境,而不会产生任何不利影响。

健康个体16℃冷暴露BAT激活情况

吹空调=抗癌药?Nature:有效,但要注意两点

接下来,研究者对一名18岁的霍奇金淋巴瘤患者进行了初步研究,在本研究中,该患者已经接受了5个周期的阿霉素、博莱霉素、长春碱和达卡巴嗪的联合化疗。我们的研究是在化疗间隔的第五个周期进行的,该患者穿着单衣,暴露于22℃的轻度寒冷中7天。PET-CT扫描显示锁骨上、颈部和胸骨旁区域的双侧区域有大量的BAT被激活(图b)

霍奇金淋巴瘤患者22℃冷暴露BAT激活情况

吹空调=抗癌药?Nature:有效,但要注意两点

综上所诉,一成年人在可以耐受的低温环境中(16-22℃),激活棕色脂肪组织(BAT)抢夺葡萄糖,阻断肿瘤细胞糖酵解过程,抑制肿瘤生长。该研究只有单个癌症患者数据,还需要在更大规模的临床研究中进一步验证。

冷暴露治疗方便、简单、成本低,很多人会在家中进行尝试,吹空调时需要特别注意两点:

► 管住嘴:在冷暴露治疗中,给肿瘤小鼠补充15%的葡萄糖溶液,BAT摄取葡萄糖后,仍有大量葡萄糖为肿瘤细胞提供能量,抑癌作用减弱或者没有;

► 抑癌作用会反弹:在人体实验中,冷暴露治疗后,将患者置于28℃环境中暴露4天后,BAT激活效果明显减弱。

参考资料:

SekiT,YangY,SunX,etal.Brown-fat-mediatedtumoursuppressionbycold-alteredglobalmetabolism[publishedonlineaheadofprint,2022Aug3].Nature.2022;10.1038/s41586-022-05030-3.doi:10.1038/s41586-022-05030-3

作者:Trin

主编:小宝

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