在我們的一般認知里,肥胖在乳腺癌、結直腸癌等多種腫瘤中均扮演著致癌的角色,發病率及預后都與肥胖的程度呈正相關[1,2]。然而,肺癌與肥胖的關系卻讓人大跌眼鏡。美國國立衛生研究院(NIH)的數據顯示,高體重指數(BMI)與肺癌發病風險低相關[3]。
更有趣的是,無論是在早期還是晚期肺癌中,高BMI還與肺癌的長期預后改善相關[4-6]。在免疫治療時代,在非小細胞肺癌(NSCLC)、黑色素瘤、腎細胞癌等瘤種中,高BMI患者接受免疫檢查點抑制劑治療的無進展生存期(PFS)、OS等療效數據,都比正常BMI患者要更好[7]。
肥胖對健康的負面影響,與其在肺癌中這種明顯獲益之間的脫節,被稱為肺癌中的“肥胖悖論”。然而最近,紐約Roswell Park綜合腫瘤中心的Sai Yendamuri領銜的研究團隊在Journal of Thoracic Oncology期刊發表了重要研究成果[8],他們發現中心性肥胖有促癌作用,與患者的不良預后有關,而這與以往所謂肥胖有利于肺癌生存的“肥胖悖論”是矛盾的。
圖1 論文標題頁
Yendamuri團隊考慮到BMI并不能區分真正的肥胖與健身健美人群,而且BMI并不能體現身體脂肪分布的情況,因此單純用BMI來衡量肥胖是不足的。現在主流的認識是,內臟肥胖或者中心性肥胖,才是最需要關注的肥胖類型[9]。
此外,美國肺癌患者一般在治療前均使用PET-CT進行全身評估,而影像學手段可以直觀且客觀地記錄患者的全身脂肪分布情況,并作前后對照。所以,研究人員選取PET-CT成像上腰椎L3水平的脂肪分布進行測量,得出內臟脂肪指數(visceral fat index,VFI)來評估腹部肥胖情況。
按照這套流程,研究者們評估了紐約Roswell Park綜合腫瘤中心進行肺葉切除的Ⅰ~Ⅱ期NSCLC患者,臨床預后與肥胖的相關性,共納入2008年10月到2015年12月間513例可測量脂肪數據的患者,記錄腫瘤分期、分級、組織學及總生存期(OS)和無復發生存(RFS)信息。
研究的臨床數據證明,內臟肥胖與接受手術切除的早期NSCLC患者的總體不良OS和RFS相關。首先根據患者數據,VFI與BMI這兩個指標確實并不相關(r=-0.006,P=0.9),男性的VFI比女性的高,而且VFI隨著年齡增長而增高。
圖2 VFI與BMI不相關
與高BMI相反,中心性肥胖與早期肺癌的生存呈負相關,VFI越高,預后越差。也就是說,圖2右邊這個BMI=44的“大胖子”,患肺癌的預后可能會比左邊BMI=21的“瘦子”更好,這個結論是怎么得出的呢?
研究人員將VFI分為三分位組,分為高VFI、中VFI及低VFI,每組分別為171例患者。將高VFI及低VFI組進行比較,發現高VFI與較差的OS(HR=1.84, 95%CI: 1.21-2.81)及RFS(HR=1.82, 95% CI: 1.06-3.11)相關。使用Cox比例風險模型,預測RFS曲線顯示高內臟脂肪的生存率降低(HR=1.79, 95% CI: 1.04-3.08)。
在疾病特異性生存率(disease-specific survival,DSS)方面,因部分患者死因未明,僅472例患者進行了DSS分析。與OS和RFS相似,在Kaplan-Meier生存分析上,VFItert(高VFI組對比低VFI組)與DSS相關聯(HR=2.1, P=0.025)。多因素分析上,VFItert與較差的DSS相關(HR=2.25, 95% CI: 1.16-4.37, P=0.016)。
圖3 患者生存曲線很快分開,VFI越低,生存預后越好
以上臨床數據表明,較高的VFI即內臟脂肪過多,確實與早期NSCLC患者的OS和RFS較短相關。但是,既往那么多的回顧性的研究,都顯示肥胖對肺癌有利,現在一個單中心的研究數據,可能未必能推翻這種“肥胖悖論”。
因此,研究團隊還利用NSCLC腫瘤基因表達數據的互補分析,以及飲食誘導肥胖小鼠的肺癌免疫活性模型,來探索這種關聯的潛在免疫學基礎。首先為評估VFI與腫瘤免疫基因表達的潛在關聯,研究人員利用晚期NSCLC患者的數據進行了分子檢測,評估159例肺癌患者的395個免疫基因表達。
無監督聚類分析發現,分為炎癥性、交界性和非炎癥性腫瘤的三種炎癥簇,腫瘤的炎癥狀態與VFI顯著相關。在非炎癥性腫瘤簇中,高VFI病例顯著過表達(P=0.04),而低VFI病例發現更高的中度增殖性腫瘤微環境(TME)比例(P=0.015),而在高VFI病例中則發現大量的高增殖性TME,提示更少的腹部脂肪可能與NSCLC的免疫微環境較好、OS改善有關[10]。
圖4 中心性肥胖晚期NSCLC患者的腫瘤免疫微環境改變
在高VFI患者中,CDKN3、BCL6和CD44的表達均增強,均提示腫瘤預后不良;而高VFI患者的腫瘤中,趨化因子或其受體,包括Th1、T細胞系標志物(CD4, CD8)、T細胞受體(CD3, CD86)等,均顯著表達不足,提示T細胞募集或擴增受損,因此中心性肥胖使肺TME的免疫活性減弱,可能促進肺癌的生長和進展。
有意思的是,在檢驗基因庫中患者傳統的肥胖狀態指標,即BMI≥30與VFI關系的時候,研究人員發現,只有15%的高VFI病例會劃分為肥胖狀態(P=0.009)。在臨床實踐及研究中,僅將BMI作為身體多余脂肪測量的方法,可能有很大的缺陷及偏倚。
圖5 肥胖與腫瘤炎癥狀態和VFI的關系:圖A顯示三個炎癥簇內肥胖組分布的條形圖,肥胖與患者的炎癥狀態無顯著關系;圖B顯示肥胖組在VFI高和VFI低組中的分布,絕大多數VFI高患者被歸類為非肥胖
研究人員進一步用動物實驗來論證臨床數據的結論。
研究人員利用飲食誘導肥胖(die-induced obesity,DIO)小鼠對比正常飲食對照小鼠(normal diet-fed control mice,NORM),注射Lewis肺癌(LCC)細胞構建肺癌免疫活性模型,DIO肥胖小鼠的腫瘤增長速度更快體積更大,而且肺癌腫瘤負荷明顯增強,提示飲食誘導的肥胖促進了癌癥進展。
圖6 胖鼠的腫瘤更大更強更猛
肥胖還會削弱小鼠的抗肺癌免疫應答,研究人員使用多色流式細胞術,在DIO及NORM小鼠中剖析肥胖狀態對TME免疫細胞成分的影響,發現LLC腫瘤的白細胞浸潤在DIO小鼠中被顯著性抑制,且CD4+T細胞、CD8+T細胞等腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)的數量在肥胖小鼠TME中均顯著減少。
圖7 CD4+、CD8+、TIL在肥胖小鼠中均顯著降低
同時在肥胖小鼠的腫瘤中,也發現Foxp3+ Treg、CD44等免疫抑制性細胞亞群的增多,研究人員用不同的小鼠腫瘤模型驗證肥胖相關的免疫功能障礙,在腫瘤轉錄組中還發現肥胖對小鼠腫瘤免疫途徑的干擾,包括增強抑制細胞的存在和功能以及效應細胞的缺乏,與對高VFI患者腫瘤的轉錄組特征的描述相一致。
綜合來看,這些臨床前和臨床證據表明,在中心性肥胖小鼠和患者中發現的不良預后,源于共同的生物學基礎,即肥胖介導的抗腫瘤免疫應答異常。因此,研讀這個研究可以更好地理解所謂的肥胖悖論。
總而言之,所謂的“肥胖悖論”可能也就是個謬論,該減的肥一直都逃不掉,盛夏當前,反正疫情也旅不了游了,不如一起健健身,減減肥?!管住嘴,邁開腿吧孩子們~~~
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參考文獻:
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責任編輯丨譚碩