日常生活中,癌症的发生与多种风险因素有关,比如接触过多的致癌物质,有饮酒、吸烟与不良饮食习惯,或者被某些病原体感染等。对于这些风险因素,我们可以有意识地进行避免,但还有一种风险我们避无可避,那便是衰老。
根据美国国立卫生研究院的统计数据,癌症的发生率会随着年龄增加而稳步提升,年龄低于20岁的群体中,每10万人的癌症病例数少于25人;45-49岁群体中,癌症病例数上升到每10万人中约350人;而60岁以上群体,该数字将达到每10万人中超过1000人,并且随着年龄增加还能进一步上升。
▲癌症的发生率会随年龄增加而逐渐提升(图片来源:参考资料[1],Credit: National Cancer Institute)
目前研究认为,这一现象是因为随着年龄增长,个体会逐渐累积过多的遗传突变负担或者暴露于过量的环境促发因素。另一方面,炎症也是驱动老年个体癌症发生的关键,但为什么一直致力于保护身体的免疫系统到了一定年龄阶段却变成了重要的促癌因素?目前我们仍然缺乏相关的证据。
近期,西奈山伊坎医学院的科学家在《科学》杂志发表论文,作者发现随着年龄增长,肿瘤中会累积过度的髓样前体细胞,但它们并不是来帮忙的,而是会显著提升炎症因子白介素-1α(IL-1α)的水平。IL-1α升高后会增加破坏性的炎症反应,并减少具有抗肿瘤活性的免疫细胞数量,以此促进了肿瘤生长。而使用一种用于治疗类风湿病性关节炎的药物——阿那白质素(anakinra)可以降低IL-1α的水平,阻断促癌信号,这也为老年群体的肿瘤治疗提供了全新策略。
小鼠模型中,作者分析了年轻和老年小鼠的肺部组织,他们发现老年小鼠肺部的血管渗透性增加,而具有积极免疫效应的树突细胞、效应T细胞和自然杀伤(NK)细胞都有所减少,这也让癌细胞更容易发生免疫逃逸。事实上,作者构建的肺部肿瘤小鼠模型也印证了这些现象,相同肿瘤构建条件下,老年小鼠的肿瘤进展普遍要比年轻小鼠更快,而这种差异性也与衰老的免疫系统密切相关。
▲年老小鼠的肿瘤进展要快于年轻小鼠(图片来源:参考资料[1])
在另一组实验中,研究尝试首先在不同年龄的小鼠间进行了骨髓移植,然后再进行肿瘤构建,这一次结果有了不同。提前移植了老年小鼠骨髓的年轻小鼠,肿瘤生长速度明显要比对照组更快,这些年轻小鼠的肺部肿瘤特征与年老个体相似,有着更少的细胞毒性T细胞和NK细胞。而反过来,如果是老年小鼠接受了年轻小鼠的骨髓移植,这些老年个体的肿瘤负担要更小,与未经额外处理的年轻肿瘤小鼠表现相当。
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作者分别分析了不同年龄段的肿瘤样本,他们发现与年轻个体相比,老年小鼠的肿瘤中IL-1α水平明显增加,这是衰老时造血系统的DNA甲基转移酶3A(DNMT3A)下降所导致的。“这种炎症通路异常升高具有破坏性,并且会刺激肿瘤的生长,比如促进肿瘤相关巨噬细胞,抑制其他具有抗肿瘤效应的免疫细胞。”研究的通讯作者Matthew D. Park博士表示。
值得期待的是,研究者发现由于老年时的癌症风险与IL-1α密切相关,因此通过阻断该炎症通路就能够逆转破坏性的炎症过程,并延缓肿瘤的进展。作为一种IL-1阻断剂,阿那白质素就足以在小鼠体内实现这一作用,这也意味着这种药物还具有肿瘤治疗的潜力,尤其是帮助降低老年人的癌症风险和抑制肿瘤发展。
参考资料:
[1] Risk Factors for Cancer. Retrieved September 9, 2024 from https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk
[2] Hematopoietic aging promotes cancer by fueling IL-1⍺-driven emergency myelopoiesis. Science (2024). DOI: 10.1126/science.adn0327
[3] Novel study reveals how aging immune system fuels cancer growth, potentially opening new avenues for prevention. Retrieved September 9, 2024 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1056809