Nature：一種全新“細胞療法”

原創(chuàng)：莫名 來源：醫(yī)藥魔方Pro

2月4日，來自加州大學舊金山分校的一個科學家團隊在Nature Biotechnology雜志發(fā)表了最新成果，報道了一種全新的抗癌細胞療法。研究人員利用基因編輯技術CRISPR將普通的白色脂肪細胞變成了棕色脂肪細胞，后者能夠大量消耗卡路里以產(chǎn)生熱量。然后，他們將基因編輯改造獲得的棕色脂肪細胞移植到腫瘤附近，并發(fā)現(xiàn)，棕色脂肪細胞吞噬了所有的營養(yǎng)物質(zhì)，使大部分腫瘤細胞被餓死。更令人驚喜的是，在小鼠中，即便棕色脂肪細胞被植入到遠離腫瘤的地方，這種療法也依然有效。

來源：Nature Biotechnology

領導該研究的Nadav Ahituv教授與其團隊成員曾關注到，有研究表明暴露在寒冷中可以抑制小鼠的癌癥。其背后的機理是，寒冷激活了棕色脂肪細胞，棕色脂肪細胞消耗了大量營養(yǎng)物質(zhì)來產(chǎn)生熱量，因而癌細胞被餓死。

然而，對于身體脆弱的癌癥患者來說，“冷療”（cold therapy）并不是一個可行的選擇。因此，Ahituv教授與團隊把重點轉(zhuǎn)向棕色脂肪細胞。他們希望能夠在無需寒冷的條件下，利用棕色脂肪來燃燒卡路里，剝奪腫瘤生長所需的燃料。

研究人員利用CRISPR技術激活在白色脂肪細胞中“休眠”但在棕色脂肪細胞中活躍的基因，希望找到能將白色脂肪細胞轉(zhuǎn)化為最“饑餓”的棕色脂肪細胞的基因。最終，一個叫UCP1的基因浮出水面。

研究顯示，將上調(diào)UCP1表達的工程改造脂肪細胞與癌細胞放在一起時，導致了顯著的癌癥抑制。上調(diào)UCP1表達的脂肪細胞和癌細胞在一個轉(zhuǎn)運孔板培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，癌細胞在底層，脂肪細胞在上層，兩種細胞在不同的空間但共享營養(yǎng)。

“在我們的第一次實驗中，很少有癌細胞存活。我們以為出錯了。因此，我們重復了很多次，但結果都相同。”Ahituv教授回憶道。

在胰腺癌和乳腺癌小鼠模型中植入Ucp1-CRISPRa脂肪類器官可抑制癌癥的發(fā)展（來源：Nature Biotechnology）

研究人員利用脂肪類器官（一種在培養(yǎng)皿中生長的連貫的細胞團塊）開展進一步的研究。看看將脂肪類器官植入小鼠腫瘤附近時能否擊敗腫瘤細胞。結果顯示，這種方法對乳腺癌、胰腺癌細胞都有效。尤其值得一提的是，即使將脂肪細胞移植在遠離乳腺癌細胞的地方，它也能起作用。

癌癥類器官與UCP1-CRISPRa脂肪細胞（均來自乳腺解剖組織）共培養(yǎng)，可抑制腫瘤并預防癌癥發(fā)展（來源：Nature Biotechnology）

最后，為了了解脂肪移植在人類組織中的作用，Ahituv教授與加州大學舊金山分校的乳腺癌專家Jennifer Rosenbluth博士展開合作。Rosenbluth博士建立了一個關于乳腺癌乳房切除術的資源庫。因為乳房有很多脂肪，因此，科學家們可以從同一個患者身上獲得脂肪，并改造脂肪，同時利用病人自身的乳腺癌細胞開始實驗。結果顯示，不管是在培養(yǎng)皿中，還是在小鼠模型中，植入的人類脂肪細胞都戰(zhàn)勝了乳腺癌細胞。

當研究人員了解到癌癥有飲食偏好后，他們還工程改造脂肪細胞使之只攝取特定的營養(yǎng)物質(zhì)。例如，當葡萄糖缺乏時，某些類型的胰腺癌依賴于尿苷。因此，科學家們讓改造后的脂肪細胞（上調(diào)UPP1）只“吃”尿苷，它們很容易就打敗了胰腺癌細胞。這表明脂肪可以適應不同癌癥的飲食偏好。

Ahituv教授表示，作為活細胞療法，脂肪細胞有很多優(yōu)勢，比如，很容易從患者中獲取，在實驗室中生長良好，可以被改造成表達不同的基因，承擔不同的生物學角色。當被重新植入體內(nèi)后，它們表現(xiàn)良好，不會偏離植入的位置，與免疫系統(tǒng)和睦相處（這一結論得到了數(shù)十年整形手術的支持）。

總結來說，該研究提出了一種有可能治療多種癌癥類型的基于脂肪細胞的創(chuàng)新細胞療法。

參考資料：
[1]https://www.nature.com/articles/s41587-024-02551-2
[2]https://www.ucsf.edu/news/2025/01/4