eLife：揭示阿司匹林通过改变结直肠癌进化预防这种癌症发展

癌症是在细胞开始不受控制地分裂时开始的。科学家们已经知道，服用阿司匹林可以帮助预防结直肠癌发展，但阿司匹林具有这种效果的确切原因大多是个谜。

在一项新的研究中，来自美国加州大学欧文分校的研究人员首次揭示阿司匹林改变了结直肠癌细胞群体随时间进化的方式，使它们的生存和增殖能力降低。相关研究结果近期发表在eLife期刊上，论文标题为“Aspirin's effect on kinetic parameters of cells contributes to its role in reducing incidence of advanced colorectal adenomas, shown by a multiscale computational study”。

论文共同作者、加州大学欧文分校公共卫生项目人口健康与疾病预防教授Dominik Wodarz说，“我们想知道阿司匹林对细胞的达尔文进化有什么影响。癌症的产生是因为细胞从健康状态向致病状态进化，在这种致病状态下，细胞会不停地分裂。这发生在细胞获得一些突变的时候，而这些突变是被选择的。我们发现阿司匹林会影响这些进化过程并减缓它们的速度。”

这些作者发现，阿司匹林改变了结直肠癌细胞的出生和死亡速度。具体来说，阿司匹林降低了肿瘤细胞分裂的速度，增加了细胞死亡速度。

他们在开始这项新的研究时就猜测阿司匹林可能在结直肠癌的进化中发挥作用，在进化过程中，自然选择---决定群体中哪些个体将生存和繁殖，哪些将不生存的过程---的力量支配着癌细胞是否增殖到它们变得有害或致命的程度。

论文通讯作者、加州大学欧文分校数学教授Natalia Komarova博士说，“我们认为，阿司匹林导致的癌症发展放缓必须以某种方式来自于细胞向恶性肿瘤细胞进化的放缓。令我们惊讶的是，这种机制可以很好地解释在人类群体中看到的保护水平。换句话说，预测的幅度与在人类群体中、在流行病学研究中看到的保护作用是一致的。”

数学模型示意图。六种细胞类型用圆圈表示，产生不同类型的突变率用直箭头表示。类型6(晚期腺瘤)用红色标记。隐窝转化率用圆箭头表示，隐窝裂变用多个圆表示。图片来自eLife, 2022, doi:10.7554/eLife.71953。

2011年的一项临床试验显示，对患有林奇综合征（Lynch syndrome， 一种会增加一个人患结直肠癌等某些类型癌症的风险的遗传性疾病）的患者而言，两年内每天服用600毫克阿司匹林的人的结直肠癌发生率减少了63%。许多其他研究证实了这些发现，但是在此之前还没有一项研究对为什么会发生这种情况进行可能的进化解释。

Wodarz说，“新颖的部分在于阿司匹林改变了致癌的进化结果。这项新研究是一个例子，表明数学方法可以非常有用地理解癌症生物学中的复杂现象；仅靠实验是不可能获得这样的新见解。它需要经验性的生物学研究工作和数学的合作。”

如今，Komarova及其团队想找出阿司匹林对困扰身体其他器官的癌症是否有类似的影响。她问道，“如果没有的话，那么阿司匹林对哪些器官有保护作用，我们如何解释这些预防癌症能力的差异？”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Yifan Wang et al. Aspirin’s effect on kinetic parameters of cells contributes to its role in reducing incidence of advanced colorectal adenomas, shown by a multiscale computational study. eLife, 2022, doi:10.7554/eLife.71953.