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揭秘炎症和癌症發生的關聯之謎

很多研究都表明,不可控制的炎症往往與腫瘤發生及轉移密切相關。而且有越來越多的證據表明,腫瘤相關的炎症能夠通過促進血管新生和轉移,而且持續性的炎性微環境也能通過觸發某些特殊的基因突變來誘發腫瘤產生。如今炎性與腫瘤研究的另一個新的領域:炎性微環境對腫瘤的影響已成為科學家們的研究重點。

雖然炎症是我們從疾病和損傷中恢復的一個重要部分,但慢性炎症已知與多種癌症有關,如肺癌、肝癌等;而且許多研究都將慢性炎症與癌症聯繫起來,但研究者很大程度上無法描述當這一切發生時機體中特定細胞所起的關鍵作用。此前,一項刊登於Journal of Experimental Medicine雜誌上的一項研究報告中,科學家們就揭示了慢性炎症引發機體患癌的分子機制。

本文中整理了近年來炎症和癌症相關的一些亮點研究,一起來學習學習!

【1】Cell Stem Cell:華人科學家找到炎癥狀態下影響腸癌進展的關鍵分子

近日,來自美國杜克大學的研究人員發現了慢性腸道炎症與結腸癌進展之間的內在聯繫,這一發現不僅可以幫助找到結腸癌的早期預警信號,還可以幫助開發新的治療方法對抗晚期結腸癌。相關研究結果發表在國際學術期刊cell stem cell上。

腸道慢性炎症能夠增加結腸癌風險,最高可達5倍。文章作者Xiling Shen這樣說道:“全世界有四分之一人口受到各種腸道炎症的影響,腸炎病人發生結腸癌的風險更高,但是其中的原因一直沒有得到很好的解釋。我們在這項研究中找到了一些線索。”研究人員在這項研究中發現了一種調節細胞分裂的microRNA可能與結腸癌發展存在內在聯繫。

在這項研究中,研究人員主要對一種叫做miR-34a的microRNA進行了研究,這種microRNA分子與癌症幹細胞不對稱分裂的能力有關,能夠幫助癌症幹細胞維持自身群體同時產生不同類型的癌細胞。

【2】Cancer Cell:揭秘炎症引發癌症發生的分子機制

近日,來自俄亥俄州立大學癌症綜合研究中心的研究者通過研究發現,由機體促進炎症過程中產生的一種類激素物質,當其處於高水平時,容易引發惡性白血病的發生,相關研究成果刊登於國際雜誌Cancer Cell上。

這項研究揭示了,高水平的白細胞介素15可以促使顆粒淋巴細胞白血病的發生,而且研究者也開發出了一種新型的療法,目前在動物模型中進行實驗發現其並無副作用產生。研究者Michael A. Caligiuri說,我們知道炎症可以引發癌症發生,但是我們並不知道其具體的分子機制,我們的研究就揭示了其分子機制以及潛在的新型療法。

正常情況下,機體可以釋放白細胞介素15來刺激自然殺傷細胞的生長和增殖,自然殺傷細胞可以破壞癌症細胞及病毒感染的細胞。研究者揭示,當白細胞介素15(IL-15)處於高水平的時候,其可以促使機體產生大顆粒淋巴細胞(LGLs),從而導致癌症發生。

【3】PNAS:科學家解釋炎症如何導致癌症

因感染或慢性腸炎等疾病而引發的慢性炎症與近四分之一的癌症相關。然而,它們之間到底存在着什麼樣的關聯呢?最近,PNAS雜誌上的一篇論文講述了炎症如何導致癌症。

這篇論文的作者是俄亥俄州立大學醫學中心和綜合癌症中心的研究人員,他們發現炎症刺激了一種microRNA分子(miR-155)水平的升高。這導致參與DNA修復的蛋白水平下降,使基因自發突變率更高,從而導致癌症。

文章的第一作者Esmerina Tili博士談到:“人們懷疑炎症在癌症中扮演了重要角色,而我們的研究提出了一種分子機制。研究表明炎症刺激上調了miR-155,而miR-155的過表達又提高了自發突變率,這可能導致腫瘤生成。”

MicroRNA(miRNA)雖然只有短短22個鹼基,但卻在體內發揮着重要的基因表達調控作用。它們通過抑制特定蛋白的表達來執行調控功能,一個miRNA可能調控了若干個蛋白,而一個蛋白又受到多個miRNA的調控。

miR-155這種分子能影響血細胞成熟,免疫反應和自體免疫疾病,而高水平的分子更是與白血病、乳腺癌、肺癌等疾病直接關聯。

【4】Science:癌症vs炎症 讓子彈飛會?

在過去十年間,癌症的診斷和治療取得了不少重大進展,除了化療和放療,癌症治療現在還有了其它的新方法,比如靶向癌細胞中與遺傳畸變有關的內源介導因子,最近癌症免疫學方面更是取得了一些突破。近期來自美國俄勒岡健康與科學大學,法國巴黎第十一大學等處的研究人員發表了題為“Neutralizing Tumor-Promoting Chronic Inflammation: A Magic Bullet?”的綜述性文章,探討了癌症免疫學基礎研究和臨床研究的進展。相關成果公布在1月18日Science雜誌上。

一個多世紀前,慢性炎症就已經被科學家們認定與惡性腫瘤擴散有關,並且其調控機制也有着相似的地方,近年來也有越來越多的證據表明了這兩種之間的關聯,然而由於其中複雜的機制,令科學家們至今還未參透其中深奧的機理。

【5】Cell:p53決定輕度炎症在癌症發生中的善與惡

細胞衰老會引起衰老相關性輕度炎症(senescence-associated para-inflammation)。這種炎症反應一方面通過延續生長抑制,清除衰老細胞保持了正常器官組織的穩態,抑制了癌症的發生發展;另一方面炎症反應也為癌細胞帶來了支持其生長的巨噬細胞,成纖維細胞並促進癌組織中血管的生成。那麼什麼是這種炎症反應在這兩個不同角色之間轉換的關鍵呢?

來自以色列、德國、芬蘭、美國的研究者在CKIα基因敲除的小鼠腸組織中找到了答案。在小鼠腸組織中單獨缺失或降低CKIα表達量時,會引起衰老相關的輕度炎症反應並且伴隨着大腸癌的生長停滯。而當同時缺失p53時,這個炎症反應會失去對癌細胞增殖的控制能力,反而會加快癌細胞的增殖及侵染。文章還闡明了炎症抑制性非固醇類抗癌藥物的可能機制。

【6】PNAS:肺部炎症可促進癌症肺轉移

最近一項研究發現肺部炎症可能會增加其他部位癌症向肺部的擴散。在本周發表在國際學術期刊PNAS上的這項最新研究中,研究人員揭示了炎症促進癌症肺轉移的機制,對於肺部炎症如何為癌症向肺部傳播提供合適環境進行了着重探討。這項發現或為治療以及防止癌症肺轉移的發生提供新見解。

科學家們很早就注意到肺部炎症與肺部腫瘤之間存在關聯,但是炎症是否會增加其他腫瘤發生肺轉移的風險一直沒有得到很好的了解。

在這項研究中,研究人員首先利用細菌毒素在小鼠肺部誘導了炎症,隨後他們將黑色素瘤細胞注射到小鼠體內,發現這些黑色素瘤細胞會形成皮膚腫瘤並且還會向肺部擴散。

研究人員對炎症性肺部組織進行了分析,他們發現中性粒細胞數目增加,並會將兩種酶釋放到肺部,其中一種叫做中性粒細胞彈性蛋白酶,另外一種叫做組織蛋白酶G,這兩種酶能夠靶向摧毀一種叫做Tsp-1的蛋白,有研究發現Tsp-1能夠保護肺部組織防止腫瘤發生。

【7】Cancer Cell:研究揭示慢性炎症促進癌症發生及轉移的分子機制

長期以來,慢性炎症一直被視為是促發癌症,特別是結腸癌的一個關鍵的風險因素,但炎症如何加劇免疫反應,最終影響癌症啟動和進展的確切機制仍然不甚明確。同時公認的抗炎葯如阿司匹林,能降低大腸癌的風險。

現在,亞利桑那州立大學生物設計研究所Ray DuBois博士領導的研究小組揭示了一個關鍵因子CXCR2在結腸癌小鼠模型中腫瘤的形成、生長和發展過程發揮重要作用要。在過去幾年中,科學家一直試圖了解炎症和癌症之間聯繫的精確分子機制。新研究成果發表在11月11日的Cancer Cell雜誌上。

研究結果為大腸癌的預防提供了重要的新線索,在美國,大腸癌是癌症死亡的第二大原因,儘管大腸鏡篩檢的運用,但患者5年生存率仍然很低,這是由於大量患者發病時已經處於晚期。而目前臨床上,還沒有血液測試能早期發現結腸癌。

炎症長期以來一直與增加大腸癌風險相關。例如,超過20%的炎症性腸病(IBD)患者在炎症性腸病確診30年之內會發展罹患大腸癌。結腸炎相關癌症進展緩慢,對治療響應差和死亡率高。

【8】Mol Cell:控制慢性炎症與衰老加速、癌症的共同基因

近日,紐約大學醫學院的研究人員首次確定了一個單一基因能同時控制炎症、加速衰老和癌症。

紐約大學Langone醫學中心首席研究員Robert J. Schneider博士說:這肯定是一個意外的發現。一個基因同時在控制老化和炎症過程中有兩個非常不同的,但卻是非常重要的功能的現象是比較罕見的。老化和炎症如果沒有妥善得到控制緩解,最終可以導致癌症的發生於發展。

這項研究由美國國立衛生研究院資助,發表於5月24日的Molecular Cell雜誌上。

Schneider博士說:近幾十年來,科學界已知炎症、衰老的加速以及癌症是交織在一起的,但它們之間的相互關係基本上是一個謎。Schneider和他的團隊在過去的研究中,發現AUF1通過關閉炎症反應,阻止感染性休克基因能控制炎症。雖然研究成果很傑出,但這一發現並沒有解釋老化加速與癌症的關聯。

【9】JCI:王紅艷研究組揭示免疫細胞調控慢性炎症相關肝癌發生的新機制

國際著名學術期刊The Journal of Clinical Investigation於在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所王紅艷研究組的最新研究成果“STK4 regulates TLR pathways and protects against chronic inflammation–related hepatocellular carcinoma”(highlighted in JCI)。該工作揭示巨噬細胞利用激酶STK4抑制Toll-樣受體(TLR)介導的炎症反應,降低慢性炎症導致肝癌的發生發展;並創新性提出巨噬細胞內 STK4作為炎性肝癌的診斷標誌物,相關工作已經申請中國專利。

肝癌是世界上發病高、嚴重影響生存質量的一類癌症。其中,慢性遷延性炎症和抑癌基因的缺失是導致肝癌發生的重要原因。前期鑒定的眾多抑癌基因調控肝癌細胞增殖或凋亡的機理已經明確。鑒於一些抑癌基因同樣在免疫細胞中表達,王紅艷研究組致力於篩選出在免疫細胞和腫瘤細胞中兼具抑炎抑癌雙重功能的重要基因,進而通過靶向免疫細胞和腫瘤細胞中共同的信號分子,發揮高效阻斷炎癌變(尤其是炎症相關肝癌的)的發生發展。

【10】炎症和癌症關係

由印第安納大學兒科副教授Nadia Carlesso博士領銜的研究團隊發現,類似一串倒下的多米諾骨牌一樣,骨髓中的一連串分子事件會產生高水平的炎症反應,該反應會擾亂正常的血液形成,從而可能會導致白血病。這項研究的成果7月3日發表在Cell Stem Cell雜誌上。該研究指出了一條可能的治療血液病的新策略,進一步闡明了炎症和癌症之間的關係。

骨髓中包含造血過程產生的白血球和紅血球,而骨髓同時也為造血細胞提供了支持系統(被稱作造血微環境)。最新的研究提示了造血微環境在一系列潛在致命疾病(被稱作骨髓增生性疾病)的進程中起到的重要作用。實際上,多年來人們已經知道炎症和癌症之間的聯繫。例如,已知骨髓中的高水平炎症和骨髓增生性疾病的發展相關,而骨髓增生性疾病會因為產生過多的髓細胞(這些細胞正常情況下用來抵禦感染)導致嚴重的疾病。這些疾病給患者帶來心臟病發作和中風的危險,並常發展為急性白血病和骨髓衰竭。而目前這些研究缺乏基因模型,特別是對於血液相關的惡性腫瘤,尚沒有有效的療法治療大部分骨髓增生性疾病。

阿波羅網責任編輯:李冬琪 來源:生物谷 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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