肥胖为何会增加结直肠癌风险

　　

生物通报道：肥胖可增加结直肠癌的患病风险，但这两者之间的联系尚不明确。近期，由美国托马斯杰弗逊大学带领的一个研究小组，揭示了这种生物学关联，并在这个调查过程中，确定了一种被批准的药物，可能会阻止癌症的发展。他们的这项研究结果发表在1月15日的《Cancer Research》。延伸阅读：为什么肿瘤在肥胖者中更具侵袭性？。

研究人员发现，在小鼠中，高热量的饮食可关闭肠道中一种主要激素的表达，这会导致肿瘤抑制途径的失活。这种激素的遗传置换，可重新打开肿瘤抑制基因，甚至当小鼠继续进食多余的热量时，也能阻止癌症的发生。

这项研究的资深作者、汤姆斯杰弗逊大学Sidney Kimmel医学院的Scott Waldman博士说：“这些研究结果，将口服避孕药利那洛肽（Linzess，与失去的激素在结构上是相关的），应用到肥胖患者发展大肠癌的预防治疗当中。”在2012年，美国食品和药物管理局（FDA）批准利那洛肽用于治疗肠易激综合征以及慢性特发性便秘（便秘的原因不明）。

Waldman博士说：“我们的研究表明，通过使用激素置换疗法，可以预防肥胖者患上大肠癌，就像其他与该激素缺乏有关的疾病，如糖尿病中的胰岛素缺失，都是可以治疗的。这些研究结果让人感到惊讶，我们和世界各地其他许多研究人员，一直试图让肥胖者摆脱结直肠癌的发展。热量处于这两种状况的中间环节，但我们正在探讨的问题，一直是癌症研究中最令人费解和最具争议性的问题之一。现在我们对于肥胖患者以及其他人中结直肠癌的起源，终于有了一条大的线索。”

Waldman博士解释说，肥胖者患结直肠癌的风险比正常人群更大，约为百分之50。科学家们认为，这一问题是基于脂肪组织的数量和相关未知代谢过程——供给细胞能量和生长的过剩能量，但这并没有得到证明。Waldman博士已经参与了一项多中心临床研究，在健康志愿者中检测利那洛肽使用的剂量和副作用。美国国家癌症研究所、美国癌症中心和Fox Chase癌症中心的研究人员正在参与其中。

在本研究中，研究小组——包括哈佛大学和杜克大学医学院的研究人员，用喂食不同饮食的转基因小鼠开展研究。

他们发现，肥胖（无论是由于消耗了多余的脂肪或碳水化合物，还是两者都有）与激素尿苷蛋白的缺失有关，这种激素是在小肠的上皮组织中产生的。该激素可打开它的受体——鸟苷酸环化酶C（GUCY2C），其调节着肠上皮再生的根本过程。Waldman博士说：“肠内壁是非常动态的，不断的进行更换，而鸟苷酸环化酶有助于这种再生所需的关键过程的调控。”他说，鸟苷素基因的失活，在人类和动物的大肠癌中是常见的。在这方面，与较瘦的人相比，病态肥胖患者的鸟苷素基因表达，表现出百分之80的减少。

但在这项研究中，研究人员发现了这种缺失的后果。他们发现，鸟苷蛋白激素受体可作为一个控制生长的肿瘤抑制基因，如果没有这种激素，受体就被沉默。Waldman说：“这发生在癌症发展的极早阶段。当受体被沉默时，上皮细胞变得不正常，从而为癌症发展设立了条件。”

科学家们通过制备携带一个转基因的小鼠，检验了他们的这一发现，这个基因不会让鸟苷素的基因被关闭。他说：“即使在过多热量（来自各种饮食来源）的设置中，肿瘤也不会发展。”

他们的实验表明，与瘦小鼠相比，肥胖小鼠更容易使其体内的激素及其受体保持沉默。Waldman博士说：“我们相信，如果大肠癌将要发展，它将通过这种沉默机制，在肥胖者中它将更加频繁。”即便如此，研究人员还不知道，关闭激素生产的确切分子机制。

他说：“我们这项研究结果的巧妙之处在于，我们知道在肥胖小鼠体内该激素是缺失的，但它的受体只是坐在那里等待被打开。这项研究表明，如果你可以防止该激素的缺失，那么也可以防止肿瘤的发展。这些结果表明，诸如利那洛肽之类的药物，表现得就像鸟苷素，可以激活GUCY2C抑制肿瘤受体，阻止肥胖患者中的癌症发展。”

研究人员还发现，即使在肥胖小鼠体内，通过限制热量摄入，过量的热量消耗所产生的影响也是可以逆转的。Waldman博士说：“生活方式的改变尽管存在挑战，但是我们的观察表明，限制热量摄入可以重新设立鸟苷素的表达。这可能是防止肥胖者发展出结肠癌的一种有效策略。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Obesity-Induced Colorectal Cancer Is Driven by Caloric Silencing of the Guanylin–GUCY2C Paracrine Signaling Axis
Abstract: Obesity is a well-known risk factor for colorectal cancer but precisely how it influences risks of malignancy remains unclear. During colon cancer development in humans or animals, attenuation of the colonic cell surface receptor guanylyl cyclase C (GUCY2C) that occurs due to loss of its paracrine hormone ligand guanylin contributes universally to malignant progression. In this study, we explored a link between obesity and GUCY2C silencing in colorectal cancer. Using genetically engineered mice on different diets, we found that diet-induced obesity caused a loss of guanylin expression in the colon with subsequent GUCY2C silencing, epithelial dysfunction, and tumorigenesis. Mechanistic investigations revealed that obesity reversibly silenced guanylin expression through calorie-dependent induction of endoplasmic reticulum stress and the unfolded protein response in intestinal epithelial cells. In transgenic mice, enforcing specific expression of guanylin in intestinal epithelial cells restored GUCY2C signaling, eliminating intestinal tumors associated with a high calorie diet. Our findings show how caloric suppression of the guanylin–GUCY2C signaling axis links obesity to negation of a universal tumor suppressor pathway in colorectal cancer, suggesting an opportunity to prevent colorectal cancer in obese patients through hormone replacement with the FDA-approved oral GUCY2C ligand linaclotide.