Nature：一種全新“細胞療法”

原創：莫名 來源：醫藥魔方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，并發現，棕色脂肪細胞吞噬了所有的營養物質，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物質來產生熱量，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UCP1表達的脂肪細胞和癌細胞在一個轉運孔板培養皿中培養，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。

“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展（來源：Nature Biotechnology）

研究人員利用脂肪類器官（一種在培養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，可抑制腫瘤并預防癌癥發展（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，不管是在培養皿中，還是在小鼠模型中，植入的人類脂肪細胞都戰勝了乳腺癌細胞。

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物質。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。當被重新植入體內后，它們表現良好，不會偏離植入的位置，與免疫系統和睦相處（這一結論得到了數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