空气也能致癌？我国科学家探索污染物如何改变肺组织，增加癌症易感性

2022-04-21 12:01:39 来源：今日健康网作者：分享：

编辑推荐：

　　我国科学家们已经确定了一种机制，可以解释空气污染微粒如何导致肺癌。

了解肺癌早期诊断前沿技术EarlyCDT®-Lung >> 　　

这一发现可能会为预防或治疗导致该疾病的初期肺部变化提供新的方法。

空气污染物中发现的微小可吸入细颗粒物(FPM)已被认定为第一类致癌物，对全球健康构成重大威胁。然而，FPM的致癌机制尚不清楚。

“尽管FPM有可能导致突变，但最近的研究表明，FPM并不直接促进——甚至可能抑制——肺癌细胞的生长。”第一作者Zhenzhen Wang解释道，她是南京大学(NJU)的副研究员，她在南京大学和澳门大学的实验室之间进行了这项研究。“这表明FPM可能通过支持肿瘤生长的间接手段导致癌症。例如，一些研究表明FPM可以阻止免疫细胞移动到需要它们的地方。”

为了探索这种可能性，团队从中国的七个地方收集了FPM，并研究了它对防御肿瘤生长的主要免疫细胞——细胞毒性T胞（CTLs）的影响。在没有暴露于FPM的肺癌细胞的小鼠中，CTLs被招募到肺中去破坏肿瘤细胞。相比之下，在肺暴露于FPM的小鼠中，CTLs的浸润被推迟了——这可能允许肿瘤细胞在肺组织中建立。

为了研究为什么CTLs在暴露于FPM的肺中没有那么快进入肺，研究小组研究了CTLs本身和肺组织结构。他们发现暴露于FPM的CTLs仍然保持其迁移能力，但暴露于FPM极大地压缩了肺组织结构和免疫细胞在其中移动的空间。胶原蛋白的含量也高得多，胶原蛋白是一种为细胞和组织提供生物力学支持的蛋白质。当研究小组在暴露于FPM的小鼠肺组织中研究CTLs的运动时，CTLs很难移动，而未处理的组织中的CTLs可以自由移动。

对该组织的进一步分析表明，结构变化是由胶原蛋白亚型IV的增加引起的，但研究小组仍然不知道FPM是如何引发这一变化的。当他们更仔细地观察IV型胶原蛋白的结构变化和负责产生这些变化的酶——过氧化物酶时，他们找到了答案。这种酶驱动一种特定类型的交联，接触FPM被发现会导致肺部组织恶化。

“最令人惊讶的发现是这一过程发生的机制，”Wang说。“过氧化物酶粘在肺中的FPM上，增加了它的活性。总之，这意味着无论FPM落在肺的哪个部位，过氧化物酶活性的增加都会导致肺组织的结构变化，从而将免疫细胞挡在外面，远离生长中的肿瘤细胞。”

“我们的研究揭示了一种全新的机制，通过吸入细颗粒物促进肺肿瘤的发展，”资深作者、南京大学生命科学学院教授Lei Dong总结道。“我们提供的直接证据表明，粘附在细颗粒物上的蛋白质可以造成重大的不利影响，引发致病活性。我们发现过氧化物酶是肺组织中这种作用的中介，这确定了它是预防空气污染引起的肺部疾病的一个特定的和意想不到的目标。”

Zhenzhen Wang, Ziyu Zhai, Chunyu Chen, Xuejiao Tian, Zhen Xing, Panfei Xing, Yushun Yang, Junfeng Zhang, Chunming Wang, Lei Dong. Air pollution particles hijack peroxidasin to disrupt immunosurveillance and promote lung cancer. eLife, 2022