JTO:胖哪都不能胖肚子!科学家发现,早期非小细胞肺癌患者中,腹部脂肪较多与手术治疗后较短的无复发生...

在我们的一般认知里,肥胖在乳腺癌、结直肠癌等多种肿瘤中均扮演着致癌的角色,发病率及预后都与肥胖的程度呈正相关[1,2]。然而,肺癌与肥胖的关系却让人大跌眼镜。美国国立卫生研究院(NIH)的数据显示,高体重指数(BMI)与肺癌发病风险低相关[3]。

更有趣的是,无论是在早期还是晚期肺癌中,高BMI还与肺癌的长期预后改善相关[4-6]。在免疫治疗时代,在非小细胞肺癌(NSCLC)、黑色素瘤、肾细胞癌等瘤种中,高BMI患者接受免疫检查点抑制剂治疗的无进展生存期(PFS)、OS等疗效数据,都比正常BMI患者要更好[7]。

肥胖对健康的负面影响,与其在肺癌中这种明显获益之间的脱节,被称为肺癌中的“肥胖悖论”。然而最近,纽约Roswell Park综合肿瘤中心的Sai Yendamuri领衔的研究团队在Journal of Thoracic Oncology期刊发表了重要研究成果[8],他们发现中心性肥胖有促癌作用,与患者的不良预后有关,而这与以往所谓肥胖有利于肺癌生存的“肥胖悖论”是矛盾的

图1 论文标题页

Yendamuri团队考虑到BMI并不能区分真正的肥胖与健身健美人群,而且BMI并不能体现身体脂肪分布的情况,因此单纯用BMI来衡量肥胖是不足的。现在主流的认识是,内脏肥胖或者中心性肥胖,才是最需要关注的肥胖类型[9]。

此外,美国肺癌患者一般在治疗前均使用PET-CT进行全身评估,而影像学手段可以直观且客观地记录患者的全身脂肪分布情况,并作前后对照。所以,研究人员选取PET-CT成像上腰椎L3水平的脂肪分布进行测量,得出内脏脂肪指数(visceral fat index,VFI)来评估腹部肥胖情况。

按照这套流程,研究者们评估了纽约Roswell Park综合肿瘤中心进行肺叶切除的Ⅰ~Ⅱ期NSCLC患者,临床预后与肥胖的相关性,共纳入2008年10月到2015年12月间513例可测量脂肪数据的患者,记录肿瘤分期、分级、组织学及总生存期(OS)和无复发生存(RFS)信息。

研究的临床数据证明,内脏肥胖与接受手术切除的早期NSCLC患者的总体不良OS和RFS相关。首先根据患者数据,VFI与BMI这两个指标确实并不相关(r=-0.006,P=0.9),男性的VFI比女性的高,而且VFI随着年龄增长而增高。

图2 VFI与BMI不相关

与高BMI相反,中心性肥胖与早期肺癌的生存呈负相关,VFI越高,预后越差。也就是说,图2右边这个BMI=44的“大胖子”,患肺癌的预后可能会比左边BMI=21的“瘦子”更好,这个结论是怎么得出的呢?

研究人员将VFI分为三分位组,分为高VFI、中VFI及低VFI,每组分别为171例患者。将高VFI及低VFI组进行比较,发现高VFI与较差的OS(HR=1.84, 95%CI: 1.21-2.81)及RFS(HR=1.82, 95% CI: 1.06-3.11)相关。使用Cox比例风险模型,预测RFS曲线显示高内脏脂肪的生存率降低(HR=1.79, 95% CI: 1.04-3.08)。

在疾病特异性生存率(disease-specific survival,DSS)方面,因部分患者死因未明,仅472例患者进行了DSS分析。与OS和RFS相似,在Kaplan-Meier生存分析上,VFItert(高VFI组对比低VFI组)与DSS相关联(HR=2.1, P=0.025)。多因素分析上,VFItert与较差的DSS相关(HR=2.25, 95% CI: 1.16-4.37, P=0.016)。

图3 患者生存曲线很快分开,VFI越低,生存预后越好

以上临床数据表明,较高的VFI即内脏脂肪过多,确实与早期NSCLC患者的OS和RFS较短相关。但是,既往那么多的回顾性的研究,都显示肥胖对肺癌有利,现在一个单中心的研究数据,可能未必能推翻这种“肥胖悖论”。

因此,研究团队还利用NSCLC肿瘤基因表达数据的互补分析,以及饮食诱导肥胖小鼠的肺癌免疫活性模型,来探索这种关联的潜在免疫学基础。首先为评估VFI与肿瘤免疫基因表达的潜在关联,研究人员利用晚期NSCLC患者的数据进行了分子检测,评估159例肺癌患者的395个免疫基因表达。

无监督聚类分析发现,分为炎症性、交界性和非炎症性肿瘤的三种炎症簇,肿瘤的炎症状态与VFI显著相关。在非炎症性肿瘤簇中,高VFI病例显著过表达(P=0.04),而低VFI病例发现更高的中度增殖性肿瘤微环境(TME)比例(P=0.015),而在高VFI病例中则发现大量的高增殖性TME,提示更少的腹部脂肪可能与NSCLC的免疫微环境较好、OS改善有关[10]。

图4 中心性肥胖晚期NSCLC患者的肿瘤免疫微环境改变

在高VFI患者中,CDKN3BCL6CD44的表达均增强,均提示肿瘤预后不良;而高VFI患者的肿瘤中,趋化因子或其受体,包括Th1、T细胞系标志物(CD4, CD8)、T细胞受体(CD3, CD86)等,均显著表达不足,提示T细胞募集或扩增受损,因此中心性肥胖使肺TME的免疫活性减弱,可能促进肺癌的生长和进展。

有意思的是,在检验基因库中患者传统的肥胖状态指标,即BMI≥30与VFI关系的时候,研究人员发现,只有15%的高VFI病例会划分为肥胖状态(P=0.009)。在临床实践及研究中,仅将BMI作为身体多余脂肪测量的方法,可能有很大的缺陷及偏倚

图5 肥胖与肿瘤炎症状态和VFI的关系:图A显示三个炎症簇内肥胖组分布的条形图,肥胖与患者的炎症状态无显著关系;图B显示肥胖组在VFI高和VFI低组中的分布,绝大多数VFI高患者被归类为非肥胖

研究人员进一步用动物实验来论证临床数据的结论。

研究人员利用饮食诱导肥胖(die-induced obesity,DIO)小鼠对比正常饮食对照小鼠(normal diet-fed control mice,NORM),注射Lewis肺癌(LCC)细胞构建肺癌免疫活性模型,DIO肥胖小鼠的肿瘤增长速度更快体积更大,而且肺癌肿瘤负荷明显增强,提示饮食诱导的肥胖促进了癌症进展

图6 胖鼠的肿瘤更大更强更猛

肥胖还会削弱小鼠的抗肺癌免疫应答,研究人员使用多色流式细胞术,在DIO及NORM小鼠中剖析肥胖状态对TME免疫细胞成分的影响,发现LLC肿瘤的白细胞浸润在DIO小鼠中被显著性抑制,且CD4+T细胞、CD8+T细胞等肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的数量在肥胖小鼠TME中均显著减少

图7 CD4+、CD8+、TIL在肥胖小鼠中均显著降低

同时在肥胖小鼠的肿瘤中,也发现Foxp3+ Treg、CD44等免疫抑制性细胞亚群的增多,研究人员用不同的小鼠肿瘤模型验证肥胖相关的免疫功能障碍,在肿瘤转录组中还发现肥胖对小鼠肿瘤免疫途径的干扰,包括增强抑制细胞的存在和功能以及效应细胞的缺乏,与对高VFI患者肿瘤的转录组特征的描述相一致。

综合来看,这些临床前和临床证据表明,在中心性肥胖小鼠和患者中发现的不良预后,源于共同的生物学基础,即肥胖介导的抗肿瘤免疫应答异常。因此,研读这个研究可以更好地理解所谓的肥胖悖论。

总而言之,所谓的“肥胖悖论”可能也就是个谬论,该减的肥一直都逃不掉,盛夏当前,反正疫情也旅不了游了,不如一起健健身,减减肥?!管住嘴,迈开腿吧孩子们~~~

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参考文献:

【1】Lauby-Secretan B, Scoccianti C, Loomis D, et al. Body Fatness and Cancer--Viewpoint of the IARC Working Group. N Engl J Med. 2016;375(8):794-798. doi:10.1056/NEJMsr1606602

【2】Steele CB, Thomas CC, Henley SJ, et al. Vital Signs: Trends in Incidence of Cancers Associated with Overweight and Obesity - United States, 2005-2014. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2017;66(39):1052-1058. Published 2017 Oct 3. doi:10.15585/mmwr.mm6639e1

【3】Smith L, Brinton LA, Spitz MR, et al. Body mass index and risk of lung cancer among never, former, and current smokers. J Natl Cancer Inst. 2012;104(10):778-789. doi:10.1093/jnci/djs179

【4】Smith L, Brinton LA, Spitz MR, et al. Body mass index and risk of lung cancer among never, former, and current smokers. J Natl Cancer Inst. 2012;104(10):778-789. doi:10.1093/jnci/djs179

【5】Ten Haaf K, Jeon J, Tammemägi MC, et al. Risk prediction models for selection of lung cancer screening candidates: A retrospective validation study [published correction appears in PLoS Med. 2020 Sep 25;17(9):e1003403]. PLoS Med. 2017;14(4):e1002277. Published 2017 Apr 4. doi:10.1371/journal.pmed.1002277

【6】Dahlberg SE, Schiller JH, Bonomi PB, et al. Body mass index and its association with clinical outcomes for advanced non-small-cell lung cancer patients enrolled on Eastern Cooperative Oncology Group clinical trials. J Thorac Oncol. 2013;8(9):1121-1127. doi:10.1097/JTO.0b013e31829cf942

【7】Cortellini A, Bersanelli M, Buti S, et al. A multicenter study of body mass index in cancer patients treated with anti-PD-1/PD-L1 immune checkpoint inhibitors: when overweight becomes favorable. J Immunother Cancer. 2019;7(1):57. Published 2019 Feb 27. doi:10.1186/s40425-019-0527-y

【8】Barbi J, Patnaik SK, Pabla S, et al. Visceral Obesity Promotes Lung Cancer Progression-Toward Resolution of the Obesity Paradox in Lung Cancer. J Thorac Oncol. 2021;16(8):1333-1348. doi:10.1016/j.jtho.2021.04.020

【9】Zhang C, Rexrode KM, van Dam RM, Li TY, Hu FB. Abdominal obesity and the risk of all-cause, cardiovascular, and cancer mortality: sixteen years of follow-up in US women. Circulation. 2008;117(13):1658-1667. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.107.739714

【10】Pabla S, Conroy JM, Nesline MK, et al. Proliferative potential and resistance to immune checkpoint blockade in lung cancer patients. J Immunother Cancer. 2019;7(1):27. Published 2019 Feb 1. doi:10.1186/s40425-019-0506-3

责任编辑丨谭硕

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