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研究发现胰腺癌早期发展阶段有边缘脂肪与肌肉减少的现象

  • BWolpin

    右为Brian Wolpin博士

  • MVH

    Matthew Vander Heiden博士

  • 2018年6月22日——美国马萨诸塞州波士顿讯

    来自丹娜—法伯癌症研究所与麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的科学家们发现:在小鼠模型中,与肿瘤相关的胰腺酶(pancreatic enzymes)减少或许是在早期胰腺癌阶段内导致肌肉和脂肪降低的部分原因。此外,在大部分新确诊的胰腺癌患者体内,肌肉和脂肪组织消耗十分常见,标志着医生可以利用组织消耗作为胰腺癌早期探测的标记之一。

    本研究刊登于《自然》期刊(Nature)。研究人员判定:胰腺癌病例中的边缘组织消耗现象在疾病的早期发展阶段产生,此外,晚期癌症患者往往有体重急剧下降的症状与疲劳的症状,也被称为恶病质或恶液质(cachexia),它往往与癌症相关。有意思的是,当科研人员对诸多胰腺癌患者的档案进行检验时,他们发现:与那些没有经历过早期组织消耗的患者相比,肌肉和脂肪的早期消耗与缩短的幸存率没有关联。

    “有关早期组织消耗是否等同于晚期胰腺癌恶病质的症状,或是这些实体在生物学区别,学界还需继续进行深入地探索” ,Brian Wolpin博士(Brian Wolpin, M.D., MPH)评论道。Wolpin博士是丹娜—法伯癌症研究所胃肠道癌症中心(Gastrointestinal Cancer Center)以及荷尔胰腺癌研究中心(Hale Center for Pancreatic Cancer Research)的一位医学博士及公共卫生专家。此外,他还是本研究的资深作者之一,另外一位资深作者是来自丹娜—法伯癌症研究所和麻省理工学院的癌症新陈代谢学专家——Matthew G. Vander Heiden博士(Matthew G. Vander Heiden, MD, PhD)。

    胰腺癌与边缘组织(如肌肉和体脂)消耗具有关联性。为探究上述新陈代谢变化的诱因,研究人员从胰腺癌小鼠模型入手,其中这些模型受Kras致癌基因(Kras oncogene)及肿瘤抑制基因Trp53的变化主导。在这些模型中,科学家们观察到:胰腺癌的边缘组织消耗出现在胰腺癌发展的早期阶段,且它的出现要早于胰腺癌的其它症状。 进一步的试验显示:组织消耗不是由一些与血液中流通的与癌症相关的物质引起的,而是由胰腺里肿瘤的生长导致的。研究发现,在小鼠模型中,肿瘤的增长降低了小鼠胰腺酶的含量,后者能帮助身体吸收脂肪和蛋白质;这种现象创造了一种类似饥饿的条件(starvation-like state),相应地,这就引起了脂肪和肌肉组织的骤然减少。为了验证这种关联,当小鼠被注入补充的胰腺酶时,其体内组织的消耗得到缓解。令人惊奇的是,研究者们发现:由于注入了额外的酶,那些有少量组织消耗的小鼠在生存率上表现更差。

    随后,科学家们对组织消耗和人类胰腺癌患者幸存率的关系展开研究。他们研究了对美国五个癌症中心的782位患者病例进行研究,且这些患者都在确诊之时、治疗开始之前接受了CT扫描。科学家们从CT影像入手,对肌肉质量进行测量。他们发现:65%的患者在确诊时,有过肌肉减少的症状,且他们的幸存率和那些没有经历肌肉减少的患者大致相似。有意思的是,在局部胰腺癌症(localized pancreatic cancer)病例中,科学家们观察到很高比例的肌肉损耗现象。由此,本研究的作者们建议:“在胰腺癌明显发展之前,对边缘肌肉损耗进行评估、测算,或许能帮助医生在胰腺癌的更早期阶段鉴别出该疾病”。

    为探究边缘组织损耗作为胰腺癌早期探测的部分策略,丹娜—法伯癌症研究所和凯撒医疗保健系统(Kaiser Permanente health care system)的研究人员正在进行大型研究,他们的研究对象是在确诊前的五年接受过CT扫描的胰腺癌患者。Wolpin博士说:“我们想要知道这些组织损耗出现的时间范围,比如:这种损耗现象是否能在癌症确诊前一年被检测出来?还是我们能够在癌症确诊前的数年内就能检测到?倘若如此,了解这种现象的生物学原理对其作为探测早期胰腺癌的潜能至关重要”。

    来自博德研究所代谢组学平台(Metabolomics Platform at the Broad Institute)的主任Clary Clish及其研究小组亦对本研究有贡献。参与本研究的患者们曾在丹娜—法伯癌症研究所、麻省总医院(Massachusetts General Hospital)、梅奥诊所(Mayo Clinic)、斯坦福大学(Stanford University)以及北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina-Chapel Hill)接受治疗。

    本研究由以下机构和组织赞助支持:路斯特格尔顿基金会(Lustgarten Foundation)、罗伯特∙T与茱蒂丝∙B∙荷尔胰腺癌研究基金会(Robert T. and Judith B. Hale Fund for Pancreatic Cancer Research)、美国国立卫生研究院露丝∙科尔世斯坦奖学金(National Institutes of Health Ruth Kirschstein Fellowship,项目编号:F32CA210421);P50CA127003;F32CA213810;达蒙∙鲁尼恩癌症研究基金会(Damon Runyon Cancer Research Foundation,项目编号:DRG-2299-17);美国国立卫生研究院/美国国家癌症研究所(项目编号:NIH/NCI U01CA210171)及美国国防部(Department of Defense, 项目编号:CA130288);胰腺癌行动联合会(Pancreatic Cancer Action Network)及抗击癌症公益组织(Stand Up To Cancer);诺贝尔∙埃夫特基金会(Noble Effort Fund);彼得∙R∙李维特家族基金会(Peter R. Leavitt Family Fund);威克斯勒家族基金会(Wexler Family Fund)及紫色承诺公益组织(Promises for Purple);霍华德∙修医学研究所(Howard Hughes Medical Institute);麻省理工学院路德维希中心(The Ludwig Center at MIT);科氏研究所前沿奖项(the Koch Institute Frontier Awards);麻省理工学院精准癌症医学中心(the MIT Center for Precision Cancer Medicine)以及美国国立卫生研究院(项目编号:R01CA168653及P30CA14051)。

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