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改造白色脂肪细胞可以饿死乳腺癌

02月10日

来源：自然｜生物技术 SIBCS

2025年2月4日，英国《自然》旗下《自然生物技术》在线发表美国旧金山加利福尼亚大学、奥斯汀德克萨斯大学、哈佛大学医学院、达纳法伯癌症研究院、布莱根医院和波士顿妇女医院、戴维斯加利福尼亚大学、布朗大学、陈和扎克伯格生物中心的研究报告，通过基因编辑技术将储存能量的白色脂肪褐化，改造为产生热量的米色脂肪，即使没有寒冷，也能不断争夺癌细胞的葡萄糖，持续抑制乳腺癌等恶性肿瘤生长。

人类体内脂肪分为三类：白色脂肪最多，主要来自纤维细胞，分布于内脏和皮下，可以储存能量、保温、缓冲撞击，过多时引起肥胖；米色脂肪较少，在运动或寒冷时由白色脂肪转化而来，分布广泛，可以产生热量；棕色脂肪在人类出生时和动物冬眠时最多，与骨骼肌来源相同，主要分布于颈部、肩膀、锁骨、脊椎，可以产生热量。2022年，科学家发现通过寒冷改变全身代谢、激活棕色脂肪产生热量，可显著降低血糖，并阻碍癌细胞糖酵解代谢，可抑制乳腺癌等恶性肿瘤生长。不过，让癌症患者长时间处于寒冷环境显然不太现实，而且随着年龄增长，棕色脂肪越来越少，尤其老年患者。

该研究首先通过基因编辑技术提高 UCP1等棕色脂肪细胞产生热量关键蛋白质编码基因表达水平，将白色脂肪细胞转化为米色脂肪细胞，这些细胞葡萄糖摄取能力和脂肪酸氧化能力大大提高。随后将这些米色脂肪细胞与人类激素受体阳性乳腺癌、三阴性乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、前列腺癌等癌细胞一起培养，结果发现癌细胞显著减少，还能提高全身能量消耗和胰岛素敏感性。如果增加饮食脂肪或葡萄糖水平，上述米色脂肪细胞对肿瘤的抑制效果显著减弱。

脂肪细胞与其他细胞相比，具有许多优势：很容易从患者体内获取，在实验室中生长良好，可以设计成表达不同的基因，并承担不同的生物学角色，一旦被放回体内，不会离开植入位置，并较少引起免疫系统排斥反应，这些已被整形外科医师数十年来的临床实践证实。此外，这些经过基因工程改造的米色脂肪细胞即使不在肿瘤附近，也能够击败癌症，这对于治疗难以触及的癌症（例如影响大脑的胶质母细胞瘤）以及许多其他疾病非常有价值。这些细胞还可以感知血液葡萄糖并释放胰岛素，用于治疗糖尿病，或吸收铁元素，用于治疗铁过量疾病，例如血色素沉着症。

虽然该研究未观察到体重显著下降，但是长期治疗可能导致体重减轻。不过，这对于瘦弱患者是坏消息，对于肥胖患者可能是好消息。

该研究还采用两种方法实现对该治疗方法的可逆控制。首先，通过四环素等药物可以开启或关闭UCP1表达，从而控制脂肪细胞代谢活动。其次，采用集成细胞支架递送平台可以在体内随时插入或移除脂肪细胞，这样可以根据需要灵活地调整治疗方法。这些方法为未来临床应用精确控制脂肪细胞的治疗效果提供了可能。

因此，该研究结果表明，利用基因编辑技术将将白色脂肪细胞改造为米色脂肪细胞，对于治疗乳腺癌等恶性肿瘤以及其他代谢疾病的潜力巨大，故有必要进一步开展临床研究进行验证。