斯坦福醫學研究發現“粘彈性”與肝癌發生密切有關—并建議更新篩查準則

  斯坦福醫學的一項研究發現了一種容易測量的生物物理特性，這種特性可以識別出那些不符合當前篩查指南但患有2型糖尿病且有較高肝癌風險的人群。

  研究發現，在糖尿病控制不良的狀況下會產生一種副產品——糖化終產品（AGEs），這些AGEs會導致膠原纖維變短和更多交聯（在三維水凝膠中可見），從而創造出有利于癌癥進展的條件。

  粘彈性代替剛度作為預測肝癌的指標

  斯坦福大學的研究人員展示了另一種稱為粘彈性的生物物理特性（類似于拉伸橡皮泥或面團時先遇到的阻力，然后是彈力）與肝癌的關聯性更緊密，尤其是在2型糖尿病患者中。這一發現很重要，因為2型糖尿病患者患肝癌的風險是無糖尿病人群的兩到三倍，且肝癌通常在沒有肝硬化的情況下發生。由于糖尿病的流行率在全球范圍內不斷增長，肝癌的發病率也在增加。

  該研究挑戰了將基質剛度作為預測肝癌主要指標的傳統觀念，并指出當前的指南僅推薦對有肝硬化的人進行常規肝癌篩查，導致許多2型糖尿病患者根本沒有接受篩查。這些新發現不僅對肝癌，還對其他糖尿病是風險因素的癌癥（包括乳腺癌）具有重大影響。

  該研究通過與機械工程副教授OvijitChaudhuri博士的實驗室合作，使用患者樣本、動物模型和在實驗室中生長的細胞（在水凝膠組織支架上）來研究粘彈性在肝癌中的作用。這是初次在從人類和小鼠模型到體外3D培養研究和計算模擬的數據中探討粘彈性在癌癥中作用的研究。

  試驗概述

  肝臟剛度測量：利用稱為瞬時彈性成像或MR彈性成像的非侵入性成像技術來測量，該技術包括在腹部放置一個振動墊。振動從成像探頭傳遞到器官，通過不同介質（剛性或柔軟）的振動波差異來測量剛度。肝臟剛度超過特定閾值的個體被診斷為肝硬化，并推薦每六個月通過腹部超聲和血液測試進行一次肝癌篩查。

  細胞外基質的作用：細胞外基質是圍繞和位于器官細胞之間的空間，富含蛋白質、糖類和礦物質，為細胞提供物理支撐，并影響其成熟、特化和功能?；|的破壞會導致癌前或癌細胞失控增長、擴散或變異。

  AGEs的作用：2型糖尿病患者肝臟樣本中AGEs水平較高，導致肝臟更具粘彈性但不增加剛度。實驗室研究顯示，高AGEs飲食的小鼠肝臟細胞外基質中的膠原纖維較短且連接較少。

  粘彈性的作用：通過在三維凝膠中培養細胞來模擬肝臟基質結構，研究人員可以調整如粘彈性或剛度等單一生物物理性質，以了解每種性質對細胞的影響。發現僅粘彈性的改變就足以促進細胞表現出更具侵襲性的行為。

  此外，研究人員指出，更具粘彈性的基質促使肝細胞形狀變化，并允許形成侵入性突起，幫助細胞逃逸，超越自然屏障，保持細胞在正確位置。

  研究還發現，2型糖尿病患者的肝臟樣本中AGEs水平更高，粘彈性更強，但并不比沒有2型糖尿病的人的肝臟樣本更硬。在實驗室中對細胞進行的三維凝膠培養研究表明，僅粘彈性的改變就足以促進細胞更具侵襲性的行為。

  總結

  這項研究揭示了在粘彈性條件下促進肝癌進展的一系列細胞信號，其中包括一個與癌癥相關的蛋白質YAP。這是初次證明膠原結構的變化可以獨立于剛度促進粘彈性和肝癌進展，這可能解釋了2型糖尿病患者更高的肝癌風險，并可能幫助選擇應定期接受肝癌篩查的人群。

  研究人員計劃啟動一項臨床試驗，進一步研究粘彈性、2型糖尿病和肝癌進展之間的關系。這項研究建議，應當擴大肝癌篩查人群，特別是那些患有糖尿病的人。

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