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越過這個年齡,得癌症的機率就開始變小

2025-02-07 10:02:08

防走失,電梯直達

來源:環球科學

作者:冬鳶

圖片來源:unsplash

是把雙刃劍。

隨著年齡增長,我們身上的細胞也在不斷更新換代,受損或衰老的細胞被清除,被新的細胞替代。這很大程度上得益於我們身體中的幹細胞,這些細胞在我們出生後,仍然保持著分裂和分化成不同細胞的能力,它們對於我們身體細胞的更新至關重要。

然而,隨著年齡的增長,我們的身體也可能在細胞層面積累一些損傷:我們的遺傳物質——DNA,可能因為各種原因受損。這些損傷可能來源於外界化學物質或物理因素等的刺激,也可能在細胞分裂的正常過程中偶然發生,讓DNA的變異逐漸積累。隨著時間的推移,這些突變可能會影響控制細胞生長和分裂的基因,讓一些細胞開始不受控地分裂增殖,從而導致癌變。

這個年齡之後

不過我們的身體和細胞對此也有應對措施,它們有著一些修復機制,幹細胞會不斷自我修復和更新,以確保DNA損傷不會對機體和細胞的正常功能造成影響。但這些修復機制不是完美的,一些突變仍然會被保留下來,儘管短時間內可能不會對機體功能造成影響,但隨年齡增長,這些突變——尤其是在幹細胞中的突變——仍可能會不斷積累,最終導致的形成。

癌症在人類各個年齡段都會發生,但在人類生命的第六個和第七個十年,發病率會急劇上升。這時,人體不管是組織、器官還是細胞層面,都已經出現了明顯的衰老。對於細胞來說,“衰老的標誌”包括端粒縮短、基因組更加不穩定、代謝壓力增強、細胞間通訊失調和表觀遺傳學改變等,這些變化會對身體組織產生多種有害影響。對於幹細胞來說,衰老可能會損害它們自我修復的能力,從而增加癌變的風險。

越過特定年齡段,患癌風險反而開始下降(圖片來源:NIH)

然而有科學家發現,儘管隨著年齡增長,發病率會逐漸上升,但超過某個年齡段之後,一些癌症的發病率卻反而有所下降。以約佔全球癌症死亡率7%的肺腺癌為例:確診肺腺癌的中位年齡為71歲;且不管是吸菸者還是非吸菸者,肺腺癌發病率都會隨著年齡的增長而增加。然而,這一發病率卻在80~85歲後開始下降。

在兩個月前發表於《自然》(Nature)的一項小鼠研究中,研究人員探究了其中的原理。

誤以為自己缺鐵

“衰老的細胞失去了自我更新的能力,因此也失去了形成失控生長的癌細胞的條件。”該研究的第一作者,美國斯隆-凱特林癌症研究所(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)的博士後研究員莊雪倩(音譯,Xueqian Zhuang)博士說道。

研究團隊利用小鼠來探究衰老如何影響癌症的發現,這些小鼠經過了基因編輯,很容易患上肺腺癌。他們花了兩年多的時間將一批小鼠養至老年,並與12~16周大的的年輕小鼠相比較。他們重點關注了兩組小鼠肺部的一種幹細胞——肺泡2型細胞(alveolar type 2 cells, AT2)的再生能力、形成腫瘤的能力以及自我更新能力,因為肺部的癌變常常就起源於AT2細胞。結果發現,儘管老年小鼠與年輕小鼠的基因突變水平相似,但老年小鼠形成的腫瘤卻更少。

圖片來源:unsplash+

要解釋其中的機制,不得不先提到一種對細胞至關重要的元素——鐵。

鐵元素是細胞產能、DNA合成和細胞分裂所必需的元素。鐵含量高會促進細胞生長和增殖,這就是為什麼癌細胞通常比正常細胞需要更多的鐵。而一些癌症的治療方法也會從鐵元素下手,即透過引發癌細胞的“鐵死亡”(Ferroptosis,由鐵誘導氧化應激引起的細胞死亡)來殺死癌細胞。

研究者發現,老年小鼠AT2細胞中一種叫做NUPR1的蛋白質含量更高,這是一種轉錄因子,其含量的升高會讓AT2細胞對鐵穩態的調控出現紊亂,出現“功能性缺鐵”(functional iron insufficiency),即就算細胞內鐵含量不低,但細胞“誤認為”自己鐵含量低,並表現出缺鐵時的特性——不過研究者目前還沒弄清其中的具體機制。

而這些“誤認為自己缺鐵”的AT2細胞,便失去了很大一部分分裂和分化的能力——剛好這也是腫瘤發生所必需的能力。也因此,即便老年小鼠AT2細胞中的基因突變也不少,但由於這些細胞失去了增殖的能力,因此發展成腫瘤的可能性也減少了。

但另一方面,如果研究者給老年小鼠補充足量鐵元素或減少其細胞中的NUPR1數量,這種影響便可以被逆轉——即細胞的增殖能力會恢復,但也更容易癌變了。

“我們認為,這一發現可能會給人們帶來一些直接的幫助。”該研究的通訊作者圖奧馬斯·塔梅拉(Tuomas Tammela)說。“如今,數以百萬計的人在新冠大流行之後,由於感染或其他原因,肺部沒有完全癒合,因此肺功能不足。而我們的小鼠實驗表明,給予鐵元素或可幫助肺部細胞的更新和再生。”

不過,“這種方法可能不適合患癌風險較高的人群。”塔梅拉補充道。

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08285-0

https://www.mskcc.org/news/cancer-risk-declines-in-old-age-new-msk-research-helps-explain-why

https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/statistics

https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/age

https://www.nature.com/articles/s41568-025-00790-2

https://www.nature.com/articles/s41419-020-2298-2#:~:text=Ferroptosis%20is%20a%20new%20type,of%20ferroptosis%20is%20iron%2Ddependent.

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