Nature子刊：癌癥治療新方式——用脂肪“餓死”癌細(xì)胞
腫瘤細(xì)胞具有極強(qiáng)的代謝能力，能夠通過重編程代謝途徑來利用周圍的營養(yǎng)物質(zhì)，例如葡萄糖和脂肪酸，以支持其生長和生存。腫瘤微環(huán)境中的缺氧和營養(yǎng)匱乏條件促使腫瘤細(xì)胞依賴這些代謝途徑。因此，靶向腫瘤代謝的療法成為癌癥治療的一個重要方向。
2025年2月4日，加州大學(xué)舊金山分校的研究人員在 Nature Biotechnology 期刊發(fā)表了題為：Implantation of engineered adipocytes suppresses tumor progression in cancer models 的研究論文。
該研究開發(fā)了一種新型癌癥療法——脂肪操縱移植（AMT），將分離的脂肪細(xì)胞進(jìn)行基因工程改造，上調(diào) UCP1 基因表達(dá)，使其能夠利用更多的葡萄糖和脂肪酸，然后重新植入，使其與腫瘤爭奪必需的代謝資源。在多種小鼠腫瘤模型中，這些移植的脂肪細(xì)胞成功抑制了腫瘤生長。
在這項新研究中，研究團(tuán)隊開發(fā)了一種稱為“脂肪操縱移植”（Adipose Manipulation Transplantation，AMT）的癌癥治療新方法，通過工程化改造脂肪細(xì)胞，使其與腫瘤競爭營養(yǎng)物質(zhì)，從而抑制腫瘤的生長和進(jìn)展。
研究團(tuán)隊使用 CRISPR 激活技術(shù)（CRISPRa）上調(diào)了白色脂肪細(xì)胞中的 UCP1、PPARGC1A 或 PRDM16 基因表達(dá)水平，這些基因與棕色脂肪組織（BAT）的發(fā)育和功能相關(guān)。上調(diào)這幾個基因表達(dá)水平的脂肪細(xì)胞的葡萄糖和脂肪酸代謝能力顯著增強(qiáng)，表現(xiàn)出類似棕色脂肪細(xì)胞的特性，其中以上調(diào) UCP1 表達(dá)水平帶來的效果最為顯著。
然后，研究團(tuán)隊將這些工程化改造的脂肪細(xì)胞與多種癌細(xì)胞（例如乳腺癌、結(jié)腸癌、胰腺癌和前列腺癌細(xì)胞）共培養(yǎng)，結(jié)果顯示，這些脂肪細(xì)胞能夠顯著抑制癌細(xì)胞的增殖，并減少癌細(xì)胞的葡萄糖攝取、糖酵解和脂肪酸氧化能力。
接下來，研究團(tuán)隊進(jìn)行了小鼠體內(nèi)實驗，在免疫缺陷小鼠模型中，工程化改造的脂肪細(xì)胞與癌細(xì)胞共移植，腫瘤體積會顯著減小，血管生成也減少。在胰腺癌和乳腺癌小鼠模型中，植入工程化改造的脂肪細(xì)胞也顯著抑制了腫瘤生長。
研究團(tuán)隊還從從乳腺癌患者的切除組織中分離出脂肪細(xì)胞，并通過同樣的工程化改造，結(jié)果顯示，改造的脂肪細(xì)胞能夠顯著抑制患者來源的乳腺癌類器官的生長。
研究團(tuán)隊利用了四環(huán)素誘導(dǎo)的 CRISPRa 系統(tǒng)構(gòu)建了可逆調(diào)控的脂肪類器官以抑制腫瘤生長。他們還開發(fā)了一種基于聚合物微孔支架的細(xì)胞遞送平臺，將脂肪類器官植入腫瘤附近，同樣能夠顯著抑制腫瘤生長。
此外，研究團(tuán)隊還探索了“脂肪操縱移植”技術(shù)的定制化潛力，通過上調(diào)脂肪細(xì)胞中的 UPP1 基因表達(dá)水平，抑制了依賴尿苷的胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）的生長。
總的來說， 這項研究展示了脂肪細(xì)胞作為癌癥治療工具的潛力，特別是通過代謝競爭來抑制腫瘤生長，并在多種癌癥小鼠模型中展示了顯著效果。該方法的優(yōu)勢在于脂肪細(xì)胞可以通過吸脂術(shù)從患者體內(nèi)獲取，經(jīng)過工程化后再移植回患者體內(nèi)，免疫排斥風(fēng)險更低，該方法具有廣泛的臨床應(yīng)用前景，也為個性化癌癥治療提供了新思路。
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