科学家发现小型空气污染颗粒导致肺癌的诱发机制

2022 年 4 月 19 日发表在《eLife》杂志上的一篇论文中，科学家们发现了小型空气污染颗粒可能导致肺癌的诱发机制。这一发现为预防和治疗铺平了道路，并有助于开发该疾病的早期肺部改变的新技术。

虽然空气污染物中发现的微小的、可吸入的细颗粒物（FPM）视为第一类致癌物得到了业务共识，但并对全球健康构成实质性威胁。然而，FPM的致癌机制仍然不清楚。

为了探索这种可能性，Wang 带领的团队从中国的七个地方收集了 FPM，并研究了它对抵御肿瘤生长的主要免疫细胞–称为细胞毒性T细胞（CTLs）的影响。在给未接触到 FPM 的小鼠注射肺癌细胞时，CTL 被招募到肺部以消灭肿瘤细胞。相比之下，在肺部暴露于FPM的小鼠中，CTLs的浸润被推迟了–可能允许肿瘤细胞在肺部组织中建立。

为了研究为什么CTLs在暴露于FPM的肺部没有那么快进入肺部，该团队研究了CTLs本身和肺部组织结构。他们发现，暴露于 FPM 的CTLs仍然保留了它们的迁移能力，但 FPM 的暴露极大地压缩了肺部组织结构和免疫细胞之间移动的空间。胶原蛋白的水平也高得多–一种为细胞和组织提供生物力学支持的蛋白质。当研究小组研究CTLs在小鼠体内的移动时，在暴露于FPM的肺组织中，CTLs难以移动，而在未处理的组织中，CTLs能够自由移动。

对该组织的进一步分析表明，结构变化是由一种叫做胶原蛋白IV（collagen IV）的胶原蛋白亚型的增加引起的，但研究小组仍然不知道FPM是如何引发这种变化的。当他们更仔细地观察胶原蛋白IV的结构变化和负责制造这些变化的酶–称为过氧化物酶时，他们找到了答案。这种酶驱动一种特定类型的交联，发现暴露在 FPM 下会导致并加剧肺组织的交联。

Wang 表示：“最令人惊讶的发现是这一过程的发生机制。过氧化物酶粘附在肺部的FPM上，这增加了其活性。综合来看，这意味着无论FPM在肺部的什么地方着陆，过氧化物酶活性的增加都会导致肺部组织的结构变化，可以将免疫细胞挡在外面，远离生长的肿瘤细胞”。