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研究人员为探究血液代谢物与头颈癌(HNC)关系,开展孟德尔随机化(MR)研究,发现丁酰肉碱促癌,为治疗提供新靶点。
# 探秘头颈癌的代谢 “密码”:丁酰肉碱的促癌 “暗涌”
在全球的癌症 “版图” 中,头颈癌(Head and Neck Cancer,HNC)占据着重要的一席之地,它是世界上第六大常见恶性肿瘤。2020 年,全球有超过 89 万新确诊病例,约 45 万人因此失去生命。尽管现代医学在诊断和治疗手段上不断进步,可头颈癌的 “阴霾” 依旧笼罩。像口咽癌这种常见亚型,和吸烟、喝酒密切相关,而且近年来,由于人乳头瘤病毒(HPV)感染率上升,头颈癌的发病率还在持续走高。这让科研人员意识到,探索头颈癌的发病机制,寻找更多可干预的风险因素和预防靶点迫在眉睫。
人体血液中的代谢物,作为新陈代谢的 “终端产物”,能反映身体的生理状态和外界环境的影响。以往研究发现,血液代谢物和多种癌症有关,但它与头颈癌之间的因果关系却鲜为人知。为了揭开这个谜团,福建医科大学临床肿瘤学院等机构的研究人员开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《Hereditas》上。
研究人员采用孟德尔随机化(Mendelian Randomization,MR)方法,利用基因变异作为 “工具” 来推断风险因素和疾病结果之间的因果关系,这种方法能减少传统观察性研究中容易出现的混杂偏差和反向因果问题。研究数据来自公开的全基因组关联研究(Genome-Wide Association Studies,GWAS),涉及欧洲血统人群的血液代谢组学数据和头颈癌数据。
在研究过程中,研究人员从 452 个可用的血液代谢组学特征中,筛选出 258 种已知代谢物进行深入分析。经过一系列严格筛选,最终确定了 122 个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs)作为工具变量,代表 24 种血液代谢物。
研究结果令人瞩目。在众多血液代谢物中,丁酰肉碱脱颖而出,成为与头颈癌风险存在潜在因果关系的关键代谢物。通过 MR 分析发现,基因预测的丁酰肉碱水平(log 转换后)升高,会使头颈癌风险增加(优势比:2.470,95% 置信区间:1.530 - 3.987)。多种分析方法,如 MR-Egger 回归、留一法分析和漏斗图等都验证了这一结果的可靠性,而且不存在方向性多效性。
在细胞实验层面,研究人员用丁酰肉碱处理人 HNC 细胞系 HN30。结果显示,丁酰肉碱能促进 HN30 细胞的增殖、迁移和侵袭。在一定浓度范围内,随着丁酰肉碱浓度增加,细胞增殖能力增强,当浓度达到 100 μM 时,这种促进作用尤为显著;但浓度过高(10 mM)时,细胞活力会下降。伤口愈合实验、Transwell 迁移和侵袭实验也都证实,丁酰肉碱能提升 HN30 细胞的迁移和侵袭能力。
从整体上看,这项研究首次明确了血液代谢物丁酰肉碱与头颈癌之间的因果关系。丁酰肉碱不仅在基因层面影响头颈癌发病风险,还在细胞层面促进癌细胞的不良行为。这一发现为头颈癌的防治开辟了新思路,丁酰肉碱有望成为新的治疗靶点。不过研究也存在一定局限性,比如基因变异数据来自单一队列,无法完全排除混杂因素影响等,后续还需要更多研究来深入探索。但无论如何,该研究为头颈癌的研究和治疗点亮了一盏新的 “明灯”,指引着科研人员继续前行。
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