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癌症竟“重男轻女”?Science子刊:男性更易患癌的罪魁祸首是雄激素!

临床研究

2022-05-30      

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癌症,作为人们心目中排行第一的病魔,已经让很多人到了“谈癌色变”的地步。据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布数据显示,2020年全球新发癌症病例高达1929万例;而全球癌症死亡病例已达996万例,占世界死亡总数的六分之一。不得不说,癌症已经成了21世纪人类健康的最大杀手。 

但你知道吗?这一凶猛恶疾却“重男轻女”。

据IARC统计,2020年全球新发癌症病例中男性为1006万例,女性为923万例;全球癌症死亡病例中男性为553万例,女性为443万例。 那么,到底是什么铸就了患癌“男多女少”的局面呢? 关于这个问题,长久以来众说纷纭。人们比较容易观察到的是男女在生活方式上的差异。比如说,男性比女性更容易吸烟和大量饮酒;此外,由于体力差异,男性更多的承担了重体力、高暴露的劳动,这些劳动会更多地接触有毒有害化学物质,且重体力劳动又与一些长期慢性感染相关。 另一方面,欧美国家中,男性超重和肥胖的比例也显著超过女性。英国的科学家曾有一项研究估计,如果男性的吸烟、大量饮酒和超重肥胖的比例降低到与女性一致的话,男性的总体癌症发病率可以降低45%。 除此之外,是否还有别的因素影响呢?近期,俄亥俄州立大学癌症研究中心发表在Science Immunology题为Androgen conspires with the CD8+T cell exhaustion program and contributes to sex bias in cancer的研究表明,男性体内最具代表性的雄激素,竟可能是其对肿瘤(非性别特异性)抵抗力弱的“罪魁祸首”,它可以促进CD8+T细胞耗竭,从而导致肿瘤细胞更快生长。61721653780642302(图片来源:Science Immunology)

 人体中的CD8+T细胞具有消除恶性细胞的巨大潜力,它们通过识别不同的抗原来杀伤肿瘤细胞,然而,在持续的抗原刺激下,CD8+T细胞通常会在肿瘤微环境中丧失功能,即T细胞耗竭,耗竭的CD8+T细胞具有不同程度的功能缺陷。T细胞耗竭受到多重因素制约,其中,性激素就是一个重要诱因。 首先,为了探索T细胞耗竭的性别介导因素,研究人员开展了小鼠模型实验。 雄性哺乳动物Y染色体承载着一种可表达睾丸决定因子的SRY基因,它的表达可以让男性发育出生殖器官并分泌雄性激素,进一步促进男性第二性征。基于此,研究人员分别构建了野生型的雌性(XX染色体)和雄性(XY染色体),以及性别反转的雌性(XY染色体,敲除Sry基因)和雄性(XX染色体,敲入Sry基因)。 令人惊讶的是,不论是野生型雄性还是性别反转后的雄性,基因组中具有Sry基因能够产生雄激素的小鼠肿瘤生长都更快。这暗示着T细胞耗竭的性别差异可能是由雄激素介导的。98561653780642526 

四种基因型小鼠肿瘤生长情况 (图片来源:Science Immunology) 

为验证这一猜想,接下来,研究人员按性别分析了人类和小鼠的癌症样本,果不其然,来自雄性一方的样本中CD8+ T细胞展现更多抗肿瘤功能减弱的特征,这些T细胞更容易出现耗竭。

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小鼠CD8+ T细胞功能检测 (图片来源:Science Immunology) 

那么,雄激素是如何影响CD8+ T细胞功能的呢?科学家们对其背后的机制产生了浓厚的兴趣。 通过RNA-seq分析,研究人员发现一种名为Tcf7的转录因子是雄激素介导T细胞耗竭的“幕后元凶”。Tcf7是调控 CD8+ T 细胞活性和功能的关键转录因子,研究发现雄激素受体可以直接调控Tcf7,从而介导雄激素信号促进CD8+ T细胞的功能障碍,加速雄性个体肿瘤生长和肿瘤恶化,从而导致癌症免疫反应中的性别差异。30051653780642697 

雄激素受体(AR)调控Tcf7转录因子活性 (图片来源:Science Immunology) 

由此可见,上天赋予男同胞们高水平的雄激素竟还是一把“双刃剑”,在维持男性性征的同时却降低了自身免疫力。这绝不是雄激素“助纣为虐”的唯一例子,近期一项发表在PNAS的研究表明,雄性激素也可能会决定新冠病情的发展。31081653780642765(图片来源:PNAS) 

众所周知,新冠病毒的重要宿主因子包括ACE2、TMPRSS2等。在这项研究中,研究人员分析了去除雄激素条件下小鼠TMPRSS2、ACE2的表达,结果发现去除雄激素可以显著下调上皮细胞亚群的ACE2、TMPRSS2表达量,预示着可以减缓新冠病毒的感染。98981653780642878 

去除雄激素后ACE2、TMPRSS2变化 (图片来源:PNAS) 

随后,研究者对雄性激素调控新冠病毒宿主因子进行进一步验证。染色质共沉淀技术证实了ACE2和TMPRSS2启动子含有AR(雄激素受体)结合位点,这也是它们受雄激素信号通路调控的原因。研究者进一步在细胞水平上利用AR抑制剂处理,发现加药之后确实会抑制新冠病毒感染;在小鼠模型上也证实了抑制剂会下调小鼠体内ACE2和TMPRSS2表达。72451653780642927小分子抑制剂对关键因子的抑制作用 (图片来源:PNAS)

 这么看来,身强体壮的男性在疾病面前竟成为了“弱势群体、易感人群”,希望男同胞们在辛苦工作的同时更要劳逸结合、均衡饮食、适量锻炼,给自己和家人一个健康的体魄。 

参考资料 [1] Kwon H, Schafer JM, Song NJ, et al. Androgen conspires with the CD8+ T cell exhaustion program and contributes to sex bias in cancer. Sci Immunol. 2022 Apr 14. doi: 10.1126/sciimmunol.abq2630. [2] Qiao Y, Wang XM, Mannan R, et al. Targeting transcriptional regulation of SARS-CoV-2 entry factors ACE2 and TMPRSS2. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Dec 11;118(1):e2021450118. doi: 10.1073/pnas.2021450118.




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