“寒冷療法”是安全、易實施的抗癌新方法？科學家發現寒冷能抑制腫瘤細胞的葡萄糖攝取

從生命誕生的早期，地球上就有規律性的溫度變化。為了適應這種溫度的季節性大幅改變，恒溫動物尤其是哺乳動物演化出一種特殊的脂肪組織：棕色脂肪組織。該組織含有許多具有高氧化能力的線粒體，線粒體中的解偶聯蛋白線粒體棕色脂肪解偶聯蛋白1能將電子勢能釋放，轉化為熱能對抗寒冷。這一現象被稱為非顫抖性生熱，是哺乳動物在寒冷氣候中維持恒溫的重要機制。根據目前的研究，線粒體棕色脂肪解偶聯蛋白 1 主要在棕色脂肪組織中表達。

棕色脂肪的發現已有近一個世紀，但直到十余年前，學界還認為棕色脂肪組織僅存在于新生兒和幼兒。近年來，《新英格蘭醫學雜志》等的一列報道指出，成年人具有可被激活的棕色脂肪。由于棕色脂肪大量利用葡萄糖、脂質、特定氨基酸等進行氧化分解，并以熱量的形式消耗代謝能。因此，學界普遍認為棕色脂肪激活可能在治療肥胖、二型糖尿病等代謝性疾病方面發揮重要作用。然而，這種理解可能并未探索棕色脂肪的所有潛能，其在其他疾病中也可能發揮重要作用。

歐洲科學院院士、中國工程院外籍院士、瑞典卡羅林斯卡醫學院曹義海教授與復旦大學基礎醫學院細胞與遺傳醫學系楊云龍研究員，長期從事腫瘤和代謝方面的研究。從2009年開始，該團隊發表了一系列脂肪組織代謝的論文。

2009年，該團隊發現白色脂肪組織棕色化依賴于脂肪組織中的血管生成，后又探討了脂肪組織中血管生成作為靶點治療代謝性疾病的可能性。

近期，該團隊研究了白色脂肪與腫瘤的關系，發現白色脂肪組織可促進腫瘤耐藥性。這提示了脂肪組織和腫瘤組織之間可能發生的密切串擾。同時其也發現，尚未有研究探索棕色脂肪組織和腫瘤之間的相互作用關系。

因此，其做出了如下假設：激活的棕色脂肪代謝可能對腫瘤生長有影響，并在近期一項研究中驗證了該假設。

近日，相關論文以《棕色脂肪介導的冷改變整體代謝抑制腫瘤》為題發表，楊云龍擔任共同第一作者，曹義海擔任通訊作者。

總體而言，此次工作首次發現寒冷通過促進棕色脂肪組織葡萄糖攝取，抑制腫瘤細胞的葡萄糖攝取，進而抑制其生長。在過往領域內研究的基礎上揭示了寒冷對于腫瘤組織的影響及其潛在機制，并提出了抗腫瘤的“寒冷療法”。

本研究始于多年前的探索，發現寒冷的抗腫瘤潛力后，研究人員測試了一系列概念，其中重要的幾個步驟分別是：

第一步，其發現全身代謝的改變，會影響腫瘤生長，借此提出癌癥治療的新概念。課題組在腫瘤動物模型上應用不同溫度干預，發現在寒冷處理下，小鼠的全身代謝發生了顯著的改變，并且腫瘤生長被顯著抑制了，荷瘤小鼠生存期得到延長。

第二步，其發現寒冷或藥物激活棕色脂肪可能抑制腫瘤生長。該團隊進一步觀察到在寒冷條件下，小鼠的棕色脂肪顯著激活。寒冷顯著促進荷瘤小鼠棕色脂肪的葡萄糖攝取，而明顯抑制腫瘤的葡萄糖攝取。同時，其在小鼠上使用了能激活棕色脂肪的腎上腺素能受體激動劑，也觀察到類似現象。

第三步，其發現這種抗癌方法對于治療多種癌癥都有效果，因此可能是一種通用療法。研究中，課題組構建了小鼠結直腸癌、胰腺癌、黑色素瘤等多種移植瘤和原發瘤模型驗證這一概念。

第四步，其發現該方法對于治療一些臨床上難治的腫瘤如胰腺癌等也有效。

第五步，該團隊還在臨床做了非常小規模的試驗，驗證了這個概念。

腫瘤是人類的主要死亡原因之一。腫瘤的復雜性，使得每一種治療方案都有它的局限性，目前放射、手術和藥物治療等手段均在惡性腫瘤防治中未能取得理想治療效果。

過往研究中，學界普遍認為腫瘤生長受到微環境中不同細胞的多種調控，但較少關注機體內器官間代謝的相互作用，及這一作用對腫瘤的影響。而此次研究將重點聚焦在機體整體代謝與腫瘤的相互影響，并進行了一定的臨床轉化探索，為腫瘤防治的研究提供了新思路。

依據這一理念，全身代謝改變與腫瘤生長之間的相互作用關系仍有很大的研究空間，期待進一步的研究探索。

接下來，課題組計劃組織更嚴格的臨床研究，來探索“寒冷療法”在腫瘤患者的效果。目前的這項研究證明，寒冷可能是一種安全的、易實施的抗癌新方法，并可能廣泛適用于多種癌癥類型。另一方面，該團隊也將探索寒冷對其他重大疾病的潛在影響及其機制。