2020年1月15日,加州大學洛杉磯分校的研究人員在《科學報告》雜誌上在線發表了一項研究,揭示了白介素-1-β(IL-1-β)在癌症轉移中起關鍵作用的詳細表觀遺傳機制,意味著對於「慢性炎症如何幫助癌細胞轉移」這一問題,我們有了更清晰地認識。
而知道慢性炎症如何導致癌症轉移,意味著我們又可以研發新藥來挑戰癌症了。事實上,還真有已經在研發中的「抗炎藥」,甚至降低肺癌死亡率達77%!
其實,不只是轉移,慢性炎症對癌症的發生、發展、惡性轉化、治療、侵襲、復發等,也都起著決定性的作用。可以說,慢性炎症和癌症的關係就像雞和蛋那樣緊密。並且,早在一百多年前,科學家們就已經注意到慢性炎症和癌症之間的因果關聯了......
圖1:研究發表在《科學報告》期刊上
癌症是一種「無法癒合的傷口」
最早在1863年,一位名叫Rudolf Virchow的科學家就觀察到腫瘤內存在炎症細胞,並假設:人體在受到某種刺激物的刺激而導致組織創傷之後,會產生炎症並促進細胞增殖,而正是這種細胞增殖導致了癌症的發生。
想像這樣一種場景:你不小心劃傷了手,你的身體會怎麼應對呢?
首先,損傷部位的組織中細胞增殖會增強,重新長出血管和相關組織;同時炎症細胞在傷口上聚集,及時清除從傷口處進入的「異物」。這個過程會持續一段時間,最終組織再生完成,細胞增殖和炎症就會消退。傷口長好了,也不紅不腫了(炎症消退的表現)。
以這樣的常規炎症為參照,再看癌症的情況就很有意思了~
腫瘤細胞同樣是瘋狂的增殖,使勁地長,像不像傷口上的組織修復?並且,腫瘤細胞所處在的腫瘤微環境裡,也同樣充滿了炎症細胞(點擊跳轉往期內容)。基於這些相似性,科學家們形象地將癌症稱作「一個無法癒合的傷口」。這個「無法癒合的傷口」,持續地進行細胞更新和增殖,並伴隨著慢性炎症。
儘管慢性炎症和癌症之間因果關係的許多機制仍未清楚,但現在科學界普遍接受了慢性炎症與癌症密切相關的觀點。
事實上,20%以上的癌症和感染、刺激物或自身免疫性疾病引起的慢性感染相關。例如:慢性幽門螺桿菌感染是世界胃癌的主要病因;乙型或C型肝炎感染易患肝癌;患有炎症性腸病(如慢性潰瘍性結腸炎和克羅恩病)的人更容易發生結腸癌變。除此之外,30%的癌症可歸因於吸菸和吸入汙染物(如二氧化矽和石棉),35%可歸因於飲食因素(20%的癌症負擔與肥胖有關)。
而無論是慢性感染(20%)、吸菸和吸入汙染物(30%)、肥胖(35%),都會引起慢性炎症。可見慢性炎症對癌症的重要性。
更強有力的流行病學證據來自以阿司匹林為代表的非甾體抗炎藥(NSAIDs)。大量數據表明,使用這些抗炎藥物可降低40%-50%的結腸癌風險,並可能預防肺癌、食道癌和胃癌。
慢性炎症是癌症轉移的幫兇
癌症轉移導致的死亡,佔癌症總死亡的90%以上。因此,治療癌症的最大挑戰之一就是阻止其轉移到身體的其他部位。
科學家們已經知道,慢性炎症是癌症轉移必不可少的條件。例如,炎症誘導生成的血管,不僅為腫瘤的生長提供了必要的營養,而且為腫瘤的逃逸提供了一條「高速公路」,幫助腫瘤細胞從原發部位開始遠端轉移。
除血管生成外,炎症幫助腫瘤細胞轉移的機制還可能包括:細胞外基質重塑、免疫抑制、侵襲和灌注等。
圖2:腫瘤細胞血行轉移的四個步驟:1.血管生成;2.細胞外基質重建;3.侵襲;4.灌注
儘管知道慢性炎症對癌症轉移的過程至關重要,但這個過程具體是如何發生的,科學家們還不甚清楚。
這才終於輪到我們今天的主角:IL-1-β,登場了。IL-1-β是一種促炎細胞因子,顧名思義,具有促進炎症發生的作用。此前有研究表明,IL-1-β與非小細胞肺癌(NSCLC)患者的不良生存率相關。且與健康的受試者相比,NSCLC患者的血清IL-1-β水平升高。
本次研究中,研究人員利用肺癌的體外模型來研究IL-1-β在肺癌轉移中的作用。研究人員發現,相比起未暴露的腫瘤細胞,長期暴露於IL-1-β下的腫瘤細胞會發生基因表達的可遺傳改變,這種改變會促進轉移的發生。由於可遺傳,腫瘤細胞可以「記憶」這種表型,以在轉移到遠處器官後,利用這種改變,成功定居。
該研究使研究人員進一步了解IL-1-β誘導的慢性炎症在腫瘤進展和轉移中的作用,這可能有助於改善肺癌的預防和治療。
「抗炎藥」降低77%的肺癌死亡率
認識慢性炎症和癌症的關係,為預防和治療癌症提供了方向。儘管目前針對癌症相關炎症的臨床研究仍處於起步階段,但潛力巨大。
還是以上面提到的IL-1-β為例。
2017年腫瘤研究領域最神奇的意外發現之一,是一種名為「Canakinumab(卡那奴單抗)」的新型「消炎藥」。卡那奴單抗是針對IL-1-β的靶向藥物,可以阻斷IL-1-β的活性,從而抑制炎症的發生。
這原本是一種被開發來治療心血管疾病的藥,為了驗證該藥治療心血管疾病的效果,三期臨床試驗中共招募了10061名患者。試驗最終成功了,卡那奴單抗顯著降低了心血管死亡風險。
而真正讓人出乎意外的是,在統計數據時,研究人員意外發現該藥大幅降低了肺癌死亡風險。使用卡那奴單抗的患者,肺癌死亡率下降了77%那麼多!
圖3:這一重磅發現發表在了頂級期刊《柳葉刀》上
對卡那奴單抗降低肺癌死亡率的機制,研究人員猜測,可能是因為阻斷了IL-1-β而抑制炎症發生,從而抑制腫瘤的轉移和進展。
目前,卡那奴單抗在肺癌中開展了一系列用於NSCLC患者的研究,研究結果令人期待。
不得不感慨,腫瘤治療領域真是日新月異,各種新發現、新理念頻出,不停地給人驚喜。
知道有那麼一群人,他們沒日沒夜地研究,從不肯放棄對「治癒癌症」的希望,真是一件很溫暖的事。
最後,新型「抗炎藥」目前或許還等不到,但是,從日常生活做起,遠離容易引起慢性炎症的生活方式,也是非常重要的!
「趕跑」炎症,從這幾點做起
1.均衡營養
保證果蔬、優質蛋白的攝入;同時減少食用方便麵、餅乾、外賣等快餐食食品,遠離菸酒。
2.多喝水
多喝水可加強血液循環,降低炎症狀態。建議每天喝水量在2000毫升作用。
3.勤運動
每周進行兩到三次有氧運動,每次半小時。健步走、慢跑、遊泳、爬山等都是不錯的選擇。
4.保持心態平和
壓力等不良情緒會增加體內的炎症水平。減少憤怒、憂愁、悲傷,用樂觀積極的態度面對生活。
5.保證睡眠
每天保證8小時睡眠,避免熬夜,養成良好的作息習慣。
6.切斷感染途徑
平時注意用餐環境和餐具的衛生,聚餐時使用公筷,減少幽門螺桿菌感染的風險。同時注意減少其它感染的風險。
直播預告
責任編輯:覓健科普君
封面圖片來源:攝圖網
參考來源:
[1]. Li, R., et al., Chronic IL-1β-induced inflammation regulates epithelial-to-mesenchymal transition memory phenotypes via epigenetic modifications in non-small cell lung cancer. Scientific Reports, 2020. 10(1).
[2]. Lisa M. Coussens, Zena Werb. Inflammation and cancer[J]. Nature, 420(6917):p.860-867.
[3]. Grivennikov, S.I., F.R. Greten and M. Karin, Immunity, Inflammation, and Cancer. Cell, 2010. 140(6): p. 883-899.
[4]. Crusz, S.M. and F.R. Balkwill, Inflammation and cancer: advances and new agents. Nat Rev Clin Oncol, 2015. 12(10): p. 584-96.
[5]Qian, Bin-Zhi. Inflammation fires up cancer metastasis[J]. Seminars in Cancer Biology:S1044579X17302109.
[6]. 譚卓曌, 5招「趕跑」慢性炎症. 家庭醫藥.快樂養生, 2016(05): 第50-51頁.
[7]. Ridker, P.M., et al., Effect of interleukin-1beta inhibition with canakinumab on incident lung cancer in patients with atherosclerosis: exploratory results from a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet, 2017. 390(10105): p. 1833-1842.
[8]. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/uoc--urf012920.php
[9].「菠蘿因子」公眾號.《這款「消炎藥」能降低77%肺癌死亡率?到底是何方神聖?!》.
[10].「生命時報」公眾號.《1/6癌症由炎症引起!是時候給身體「消消炎」了》.