一项实验室调查揭示了随着年龄增长可能对癌症提供某种保护的迷人见解,这对我们如何治疗不同年龄段的患者具有重要影响。
研究人员正在揭示衰老与癌症风险之间的复杂关系。
衰老被认为是癌症的主要风险因素。这是由于细胞在长时间内积累了遗传突变,最终导致癌症的发展。
由纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSK)及其合作伙伴进行的一项最新研究揭示了高龄如何可能为癌症提供保护。这项使用肺癌小鼠模型进行的探索,于12月4日在《自然》上发表。
“人们普遍认为,随着年龄的增长,发展癌症的可能性增加,”该研究的主要作者、MSK斯隆凯特琳研究所图奥马斯·塔梅拉实验室的博士后研究员庄学倩解释道。“然而,与衰老和癌症相关的实际生物变化仍有很多未被理解。”
根据庄博士的说法,肺癌通常在大多数人70岁左右被确诊。然而,一旦人们达到80或85岁,新病例的发生率开始下降。
“我们的研究帮助阐明了这一模式,”她指出。“衰老的细胞失去了再生的能力,从而减少了癌症中典型的快速生长。”
研究人员强调了他们发现的两个主要含义:
- 老细胞再生能力中铁的重要性被低估,表明关注铁代谢的治疗可能在年轻个体中比老年人更有效。
- 结果还强调了及时干预和预防策略的重要性,尤其是在大多数癌症开始发展的关键时期。
铁代谢与细胞再生能力的关联
为了调查早期老年阶段癌症发病率上升后随之下降的原因,MSK的研究团队检查了遗传改变的小鼠,这些小鼠患有肺腺癌,一种负责约7%全球癌症死亡的常见肺癌类型。
在实验模型中研究衰老是复杂的,因为小鼠需要大约两年才能达到相当于人类65-70岁的年龄,使得此类实验耗时且资源密集。
然而,MSK团队发现他们的努力是有成效的。
研究人员发现,随着小鼠的衰老,它们产生了更多名为NUPR1的蛋白质。NUPR1的更高水平使肺细胞表现得像是缺乏铁。
“有趣的是,衰老的细胞实际上含有更多的铁,但它们的功能却像是缺铁,这一点我们尚未完全理解,”庄博士解释道。
由于老龄小鼠中的细胞表现得像是缺铁,它们的再生能力降低。由于这种再生潜力与癌症的发生直接相关,因此老鼠所表现出的肿瘤数量明显少于年轻的同类。
值得注意的是,向老龄小鼠施加额外的铁或降低NUPR1水平逆转了这一效果。
“我们相信这一发现可能对人类健康具有直接相关性,”塔梅拉博士表示。“目前,数百万人因COVID-19未能充分恢复而经历肺功能下降。我们的鼠类实验表明,铁可以促进肺的再生,而我们已经有可靠的方法通过吸入器等直接将药物送到肺部。”
然而,这也突出了他们发现的双重性质。恢复肺细胞的再生能力可能同时增强组织发展癌症的能力,正如该研究所表明的。
“因此,这些策略可能不适合高风险癌症患者,”他补充道。
针对铁代谢的治疗反应因年龄而异
研究团队的发现对诱导一种名为铁死亡的细胞死亡类型也具有重大意义,该过程由铁引发。铁死亡于2012年被确认,已有人在探索各种小分子化合物和FDA批准的药物以其消除癌细胞的潜力。
研究表明,老细胞对铁死亡的抵抗能力显著强于年轻细胞,因为它们的缺铁功能。因此,针对铁死亡的治疗在老年患者中的效果可能逊色于年轻患者。
“我们确认铁死亡作为肿瘤抑制因子的作用,符合之前的怀疑——虽然它在年轻动物中效应更强,”塔梅拉博士表示。
庄博士补充道:“这表明,随着细胞生物学随年龄变化,对药物的敏感性也有所不同。因此,医务人员可能需要在临床试验中特别注意,尤其评估治疗对老年和年轻患者的影响。”
对塔梅拉博士来说,这项研究提供了更广泛的癌症预防视角。
“我们的数据暗示,青年时发生的事件可能比后期生活中出现的事件更加危险,”他指出。“因此,预防年轻个体接触致癌因素——如吸烟或过度晒太阳——可能比我们之前认为的更为重要。”