MK体育平台基礎醫學院細胞與遺傳醫學系楊雲龍研究員課題組與瑞典卡羅林斯卡醫學院科研人員合作研究發現冷暴露抑製實體瘤生長的新機製，提出了寒冷通過激活棕色脂肪抑製腫瘤生長的全新理念，並給出了相應的治療思路。該成果以Brown-fat-mediated tumour suppression by cold-altered global metabolism為題在2022年8月3日發表於Nature雜誌。
為了適應自身能量需求，腫瘤表現出獨特的代謝特征，可通過有氧糖酵解的形式為其生長、侵襲和轉移供能，該過程消耗大量葡萄糖。哺乳動物中起維持體溫作用的特異性產熱組織棕色脂肪組織，可通過UCP1，解偶聯氧化傳遞呼吸鏈中的電子傳遞與ATP的生成，使得線粒體跨膜質子梯度轉化為熱能釋放，即非顫抖性生熱。與腫瘤細胞類似，棕色脂肪細胞會迅速高效地利用葡萄糖等營養物質，作為產熱的關鍵代謝底物。因而，棕色脂肪激活及產熱在調節血糖，治療肥胖、Ⅱ型糖尿病等代謝性疾病的臨床研究中備受關註，並取得一定進展。而在其他重大疾病領域，棕色脂肪的治療潛力仍尚待探索。雖然棕色脂肪和腫瘤細胞均能大量攝取葡萄糖，但迄今為止，科學家對於棕色脂肪組織及其和腫瘤間的關系仍知之甚少。
研究者們通過構建多種實體瘤模型，應用不同溫度幹預，發現：與熱中性的30℃處理組相比，4℃冷暴露能顯著抑製小鼠腫瘤生長，並延長荷瘤小鼠生存期。進一步研究發現冷暴露顯著促進荷瘤小鼠棕色脂肪的葡萄糖攝取，相反明顯抑製腫瘤的葡萄糖攝取。通過一系列實驗，研究者們發現：寒冷激活棕色脂肪組織，通過血糖競爭機製，從降低葡萄糖的來源及削弱腫瘤攝取葡萄糖能力兩方面有效抑製腫瘤生長。隨後，研究者們小規模招募了健康誌願者及腫瘤患者，進行了前瞻性的臨床觀察。結果提示了應用寒冷幹預治療腫瘤的臨床可行性。這一發現鞏固了糖代謝在腫瘤發展中的重要作用，揭示了冷暴露對於腫瘤組織的影響及其潛在機製，並提出了抗腫瘤的“寒冷療法”。
瑞典卡羅林斯卡醫學院的Takahiro Seki博士和MK体育平台基礎醫學院細胞與遺傳醫學系楊雲龍研究員為本文共同第一作者。中國工程院外籍院士、瑞典卡羅林斯卡醫學院Yihai Cao教授為該工作的通訊作者。基礎醫學院細胞與遺傳醫學系謝思思博士參與了這項工作。
