在最近发表于《自然·生物技术》上的一项研究中,加州大学旧金山分校(UCSF)的研究者们提出了一种新颖的抗癌策略——脂肪操纵疗法(Adipose Manipulation Therapy, AMT)。这项技术通过基因编辑改造肥胖的主要原因白色脂肪细胞,使其转变为类似于人体内有益健康的棕色脂肪细胞的状态,进而通过竞争营养物质来抑制肿瘤生长。
技术原理与实施步骤
1. **抽取并改造白色脂肪**:首先从患者体内抽取白色脂肪,然后利用CRISPR技术上调关键转录因子/酶如UCP1、PPARGC1A和PRDM16的表达,使这些白色脂肪细胞转变为“棕色脂肪样组织”。
2. **植入患者体内**:将经过改造的脂肪细胞或脂肪类器官植入患者体内,靠近或远离肿瘤区域。这些改造后的脂肪细胞能够有效竞争癌细胞所需的葡萄糖和脂肪酸,从而显著抑制肿瘤生长。
实验验证与效果
- 在细胞共培养实验中,仅需上调UCP1、PPARGC1A、PRDM16中的任何一个基因,即可使癌细胞增殖速率降至原来的1/5到1/3,其中上调UCP1的效果最为显著。
- 小鼠实验进一步证实了该疗法的有效性。将脂肪类器官植入四类不同肿瘤模型小鼠的肿瘤旁,肿瘤体积相比对照组缩小了超过50%。此外,癌细胞不仅增殖速率下降,凋亡速率也显著上升,同时肿瘤微血管密度明显减少,降低了远处转移的风险。
- 即使在距离肿瘤较远的位置植入脂肪类器官,也能产生明显的抑癌效果,表明其作用是系统性的。
潜在应用场景
除了直接用于治疗多种类型的癌症外,AMT疗法还显示出预防性治疗的潜力。例如,在携带BRCA1/2突变的乳腺癌高危人群中,AMT疗法被证明可以减少癌前细胞的数量。此外,通过调整关键基因表达,如使用尿苷代谢酶UPP1,AMT疗法还能有效抑制胰腺癌等依赖其他营养物质供能的癌症类型。
这项研究展示了AMT作为一种新型抗癌策略的巨大潜力,它不仅提供了一种创新的方法来对抗癌症,同时也为个性化医疗开辟了新的途径。随着进一步的研究和技术优化,AMT有望成为未来癌症治疗领域的重要组成部分。