睡眠剥夺促非小细胞肺癌转移机制新解：ADRB2/KLF4 通路的关键作用

为探究睡眠剥夺对非小细胞肺癌（NSCLC）进展的影响及机制，河北医科大学研究人员开展相关研究。结果发现睡眠剥夺通过激活交感神经系统，经 ADRB2/KLF4 通路促进肿瘤相关巨噬细胞极化，加速 NSCLC 转移。该研究为治疗提供新靶点，意义重大。

　　在现代社会，失眠就像一个无处不在的 “幽灵”，悄悄潜入人们的生活。据估计，失眠的患病率在 10% - 40% 之间，而对于癌症患者来说，它更是如影随形。生存压力带来的焦虑，常常让癌症患者饱受失眠之苦，这不仅严重影响他们的生活质量，还和癌症的发生、死亡率密切相关。在肺癌领域，睡眠剥夺与 13% 更高的发病风险以及死亡率的上升紧密相连，对于非小细胞肺癌（NSCLC，肺癌的主要病理亚型）患者而言，睡眠减少会使癌症特异性死亡率增加 21% 。然而，睡眠剥夺究竟是如何影响 NSCLC 进展的，背后的具体机制却一直是个未解之谜，这也限制了新治疗策略的开发。

为了揭开这个谜团，河北医科大学的研究人员展开了深入研究。他们发现，睡眠剥夺会加剧 NSCLC 的生长和转移，其背后的 “推手” 是外周交感神经系统兴奋性的增加以及延髓头端腹外侧部（RVLM）儿茶酚胺能神经元的激活，这些变化使得肿瘤微环境中促肿瘤巨噬细胞的比例升高。进一步研究揭示，激活的外周交感神经系统通过 β2 - 肾上腺素能受体（ADRB₂）和 Kruppel 样转录因子 4（KLF4）信号通路，上调了巨噬细胞中与促肿瘤表型相关的基因。这一系列发现表明，睡眠剥夺刺激的交感神经系统通过重塑以促肿瘤巨噬细胞为主导的免疫抑制性肿瘤微环境，推动了 NSCLC 的进展。该研究成果发表在《iScience》上，为理解 NSCLC 的发展机制和治疗提供了重要依据。

研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。他们构建了睡眠剥夺小鼠模型和 NSCLC 荷瘤小鼠模型，通过皮下注射或尾静脉注射肿瘤细胞来模拟肿瘤生长和转移。利用转录组测序分析基因表达变化，借助流式细胞术检测免疫细胞的比例和相关分子表达。此外，还采用了免疫荧光、免疫组化等技术观察细胞和组织的变化，通过问卷调查收集 NSCLC 患者的睡眠数据 。

下面来看具体的研究结果：

1. 睡眠剥夺促进 NSCLC 进展：研究人员建立了 C57BL/6J 小鼠睡眠剥夺模型，经脑电图（EEG）和肌电图（EMG）验证模型成功。在 NSCLC 荷瘤小鼠模型中，睡眠剥夺组的肿瘤体积、重量显著增加，肺和肝转移结节增多，这表明睡眠剥夺在体内能促进 NSCLC 进展。
2. 睡眠剥夺通过激活外周交感神经系统促进 NSCLC 进展：对荷瘤小鼠进行转录组测序，KEGG 通路分析显示睡眠剥夺扰乱了正常的神经免疫调节。睡眠剥夺小鼠血清中去甲肾上腺素（NE）水平升高，肿瘤组织中交感神经标记物酪氨酸羟化酶（TH）和 ADRB₂表达上调。行为学实验表明睡眠剥夺增加了小鼠的焦虑样行为，升高了血压。阻断外周交感神经可抑制肿瘤生长，说明交感神经系统激活在睡眠剥夺促进 NSCLC 进展中起关键作用。
3. 睡眠剥夺通过激活 RVLM 中的儿茶酚胺能神经元促进 NSCLC 转移：免疫荧光检测发现，睡眠剥夺激活了荷瘤小鼠 RVLM 中的 TH 免疫反应神经元。利用 Cre/Loxp 策略操纵 RVLM 中的 PNMT^RVLM神经元，化学遗传学实验结果显示，抑制这些神经元可减轻睡眠剥夺诱导的 NSCLC 转移，表明 RVLM 中的儿茶酚胺能神经元参与了这一过程。
4. 睡眠剥夺损害肿瘤微环境中的抗肿瘤免疫：通过流式细胞术分析发现，睡眠剥夺组小鼠脾脏中 CD3⁺ T 和 CD8⁺ T 细胞比例降低，肿瘤组织中 CD4⁺ T 细胞比例升高、CD8⁺ T 细胞比例降低，同时巨噬细胞数量增加，M2 极化巨噬细胞与 M1 极化巨噬细胞的比例上升，促进了巨噬细胞向促肿瘤表型极化，导致肿瘤微环境免疫抑制 。
5. 睡眠剥夺诱导的 ADRB₂激活驱动促肿瘤巨噬细胞积累和 NSCLC 进展：研究发现睡眠剥夺后肿瘤组织中免疫细胞亚群表面的 ADRB₂表达增加，尤其是巨噬细胞。体外实验中，ADRB₂特异性激动剂异丙肾上腺素（ISO）促进巨噬细胞向促肿瘤表型极化，拮抗剂 ICI118,551 则抑制这一过程。体内实验表明，抑制 ADRB₂可抑制 NSCLC 发展，减少肿瘤组织中巨噬细胞浸润和 M2 极化巨噬细胞比例 。
6. KLF4 介导 ADRB₂诱导的促肿瘤巨噬细胞极化：转录组测序和 qPCR 结果显示，睡眠剥夺增加了 KLF4 的表达。体外和体内实验表明，ADRB₂通过 KLF4 影响巨噬细胞的 M2 极化。敲低 KLF4 可抑制 NSCLC 细胞的增殖、迁移和侵袭能力，JAK1 - STAT6 通路可能参与了这一过程 。
7. 睡眠剥夺升高 NE 并将 ADRB₂与 NSCLC 的不良预后联系起来：对 131 例 NSCLC 患者的问卷调查和血清检测发现，睡眠剥夺患者血清 NE 表达更高。免疫组化实验显示，肿瘤组织中 ADRB₂和 KLF4 表达高于癌旁正常组织。临床分析表明，高 ADRB₂表达与 NSCLC 患者的晚期临床分期相关，ADRB₂和 KLF4 与免疫细胞浸润相关 。

综合研究结论和讨论部分，该研究明确了睡眠剥夺促进 NSCLC 进展和转移的机制，即交感神经系统激活经 ADRB₂/KLF4 通路促进巨噬细胞向促肿瘤表型极化。这一发现为 NSCLC 的治疗提供了新的潜在靶点，针对 ADRB₂的干预可能有助于改善睡眠剥夺的 NSCLC 患者的预后。然而，研究也存在局限性，睡眠剥夺调节 RVLM 兴奋性的具体神经回路机制尚不清楚，有待进一步研究。但总体而言，该研究为肿瘤神经免疫学领域的发展做出了重要贡献，为未来的研究和治疗开辟了新方向。