随着年龄增长,癌症风险显著增加。在美国,一半的癌症患者是65岁以上的人群。科学家长期以来认为,癌症风险的增加可能与累积的基因突变、代谢问题或慢性炎症有关。但新的研究表明,免疫系统的变化,尤其是免疫系统老化(又称免疫衰老),在这一过程中扮演了更重要的角色。
免疫衰老如何推动癌症?
免疫系统是人体的“保安队”,负责发现和清除异常细胞。然而,随着年龄的增长,这支“保安队”也会变老,表现为免疫细胞数量减少、功能下降。这种衰老不仅削弱了身体抵御癌症的能力,还意外地成为癌细胞发展的“助推器”。
研究发现,免疫系统老化会导致一种被称为“应急骨髓生成”的现象。这是身体在面对肿瘤或感染等压力时,快速生产免疫细胞的过程。然而,在老年人中,这一过程常常过度活跃,导致过量的炎症因子如IL-1α和IL-1β的产生。这些因子会招募大量免疫细胞进入肿瘤微环境,却不是去攻击肿瘤,而是为肿瘤的生长“添砖加瓦”。
举个例子,就像一场森林火灾中,不是消防员及时赶到灭火,而是有更多的“火源”被引入,火势反而更旺。肿瘤微环境中的某些免疫细胞,特别是单核细胞和巨噬细胞,在这种情况下非但没有帮助清除肿瘤,反而释放更多炎症因子,抑制抗肿瘤免疫细胞的活性。
科学家如何发现这些秘密?
这项研究结合了小鼠实验和人类肿瘤样本分析,揭示了免疫系统老化与癌症之间的联系。科学家通过将老年小鼠的骨髓移植到年轻小鼠身上,发现年轻小鼠的肿瘤生长显著加快。而当年轻小鼠的骨髓移植到老年小鼠身上时,老年小鼠的肿瘤负担明显减轻。这表明,免疫系统的年龄对癌症发展有着关键影响。
进一步的分析还发现,IL-1α在老年肿瘤微环境中的水平显著升高。IL-1α被称为“报警分子”,本应在细胞受到损伤时提醒免疫系统清除问题细胞,但在老化的免疫系统中,它反而成了肿瘤发展的帮凶。
能否逆转免疫老化的影响?
这项研究最令人兴奋的部分在于,科学家找到了应对这一问题的潜在方法。他们发现,通过阻断IL-1信号通路,可以有效减缓肿瘤的生长。例如,一种名为Anakinra的药物可以同时抑制IL-1α和IL-1β的活性。在实验中,这种药物显著降低了老年小鼠的肿瘤负担,恢复了部分抗肿瘤免疫功能。
治疗的时机非常关键。研究表明,在肿瘤早期使用Anakinra效果最佳,可以阻止肿瘤微环境变得更加炎症化。一旦肿瘤已经进入晚期,这种方法的效果会大打折扣。
这些发现对我们意味着什么?
虽然这项研究的主要实验对象是小鼠,但科学家也在癌症患者样本中验证了相关机制。他们发现,IL-1α相关的免疫细胞在老年癌症患者肿瘤中的比例更高,并且这些患者的癌症复发风险也显著增加。
这一发现为癌症的早期预防和治疗开辟了新的可能性。阻断免疫系统中的炎症信号,特别是在癌症高风险人群中,可能成为一种有效的策略。同时,这项研究还提醒我们,免疫健康在抗击癌症中的重要性,保持健康的生活方式以减缓免疫系统老化,也是减少癌症风险的重要一步。
参考文献
Park M D, Le Berichel J, Hamon P, et al. Hematopoietic aging promotes cancer by fueling IL-1⍺–driven emergency myelopoiesis[J]. Science, 2024, 386(6720): eadn0327.