Nature：重大进展！揭示较低温度抑制癌症生长机制，有助开发新的抗肿瘤疗法

在一项针对小鼠的新研究中，来自瑞典卡罗琳学院、中国山东大学和复旦大学等研究机构的研究人员发现调低自动调温器的温度似乎会使癌细胞更难生长。他们发现，寒冷的温度会激活产热的棕色脂肪，而激活后的棕色脂肪会消耗肿瘤茁壮成长所需的糖分。在一名暴露于较低室温下的癌症患者身上也发现了类似的代谢机制。相关研究结果于2022年8月3日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Brown-fat-mediated tumour suppression by cold-altered global metabolism”。

论文通讯作者、卡罗琳学院微生物学、肿瘤与细胞生物学系的Yihai Cao教授说，“我们发现，寒冷激活的棕色脂肪组织与肿瘤竞争葡萄糖，并能帮助抑制小鼠体内的肿瘤生长。我们的研究结果表明，冷暴露（cold exposure）可能是一种有希望的癌症治疗新方法，尽管这需要在更大的临床研究中得到验证。”

这项新的研究比较了患有各种类型癌症（包括结肠直肠癌、乳腺癌和胰腺癌）的小鼠在暴露于寒冷与温暖的生活条件下的肿瘤生长和生存率。适应4℃温度的小鼠的肿瘤生长速度明显较慢，与生活在30℃房间的小鼠相比，它们的寿命几乎是后者的两倍。

为了找出其中的原因，这些作者分析了组织中的标志物以研究细胞反应，并使用成像测试来检查葡萄糖代谢情况。癌细胞通常需要大量的葡萄糖来生长。他们发现，低温引发了棕色脂肪组织（也称为棕色脂肪）对葡萄糖的大量吸收，其中棕色脂肪是一种在寒冷条件下负责保持身体温暖的脂肪。与此同时，葡萄糖信号在肿瘤细胞中几乎检测不到。

冷暴露抑制异种移植肿瘤和遗传自发肿瘤生长，延长荷瘤小鼠的总体生存和改变肿瘤微环境。图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05030-3。

当这些作者移除棕色脂肪或一种对它的代谢至关重要的蛋白---UCP1---时，低温暴露的有利影响基本上消失了，低温暴露下的肿瘤生长速度与暴露在较高温度下的肿瘤相当。类似地，用高糖饮料喂养的荷瘤小鼠也能消除低温暴露的有利影响，恢复了肿瘤的生长。

Cao说，“有趣的是，高糖饮料似乎抵消了低温暴露对癌细胞的有利影响，这表明限制葡萄糖供应可能是抑制肿瘤的最重要方法之一。”

为了研究这些发现与人类的相关性，这些作者招募了六名健康志愿者和一名正在接受化疗的癌症患者。通过使用正电子发射断层扫描（PET），他们发现，穿着短裤和T恤的健康成年人在两周内每天6小时暴露在16℃的微冷室温下时，颈部、脊椎和胸部区域有大量的棕色脂肪被激活。

这名癌症患者穿着轻薄的衣服，同时在22℃的房间里呆了一个星期，然后在28℃的房间里呆了四天。先前的研究已表明，即使存在明显的个体差异，28℃通常被认为是一个舒适的环境温度（热中性温度），适用于大多数不活动的人类。对这名癌症患者的成像扫描发现，相比于较高温度，在较低温度下，棕色脂肪对葡萄糖的摄取增加，肿瘤对葡萄糖的摄取下降。

Cao说，“这些温度被认为是大多数人可以忍受的。因此，我们乐观地认为，冷疗法和用其他方法（如药物）激活棕色脂肪组织可能代表了治疗癌症的工具箱中的一种新工具。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Takahiro Seki et al. Brown-fat-mediated tumour suppression by cold-altered global metabolism. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05030-3.

2. Cool room temperature inhibited cancer growth in mice
https://news.ki.se/cool-room-temperature-inhibited-cancer-growth-in-mice