DPP4在肥胖促進(jìn)癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制.pdf

1、目的：
　　目前在全世界范圍內(nèi)，惡性腫瘤的發(fā)生、死亡率一直在不斷增長中，已經(jīng)成為僅次于心腦血管疾病高居各類疾病死因第二位;其中不良的生活習(xí)慣與癌癥的發(fā)生發(fā)展密不可分，尤其是吸煙、飲食、缺乏鍛煉等。肥胖是目前威脅全世界人民健康的重大公共衛(wèi)生問題之一，由于肥胖病人的總體數(shù)量和比例正在不斷增加，肥胖及其肥胖相關(guān)疾病已經(jīng)成為全世界的科學(xué)研究熱點(diǎn)話題。近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)肥胖是促進(jìn)腫瘤發(fā)生和發(fā)展的重要因素之一，并且給社會(huì)醫(yī)療增添了沉重

2、的負(fù)擔(dān);根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究以及流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)顯示，與肥胖具有顯著相關(guān)性得的腫瘤包括多種實(shí)體癌癥如乳腺癌、肝癌、膽囊癌、腎癌、前列腺癌等。同時(shí)，與非肥胖患者相比，肥胖患者的腫瘤往往更大，預(yù)后較差，更容易發(fā)生腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。
　　研究發(fā)現(xiàn)肥胖總是伴隨著一種慢性低度的炎癥，肥胖者的內(nèi)臟脂肪組織能釋放大量的炎癥因子，其中包括某些趨化因子如CCL2、CCL5以及IP-10等，也有較多報(bào)道肥胖患者血清中有較多的IGF-1、雌二醇、IL-1、IL-6、I

3、L-8、腫瘤壞死因子TNF、瘦素及炎癥反應(yīng)因子等。因此如果能有效地減少或阻斷因肥胖而導(dǎo)致的某些細(xì)胞因子或趨化因子等信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的過度活化就能極大地延緩肥胖促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的效應(yīng)。
　　DPP4是一種新發(fā)現(xiàn)的脂肪因子，它表達(dá)于多種細(xì)胞的表面，也有溶解在血清中，近年來研究顯示，肥胖的發(fā)生往往伴隨著血清DPP4的升高，而DPP4的作用是顯著促進(jìn)肥胖及與肥胖相關(guān)的代謝綜合征的發(fā)展。在肝臟疾病方面的研究發(fā)現(xiàn)，在病毒性肝炎、肝硬化以及肝癌病人

4、的血清中DPP4濃度明顯升高，而在病人的肝癌組織中的活性DPP4顯示出異型性，包括扭曲復(fù)雜型和缺失型。據(jù)此，推測在肥胖促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中，血清DPP4活性可能是升高的，并且發(fā)揮著一系列生物學(xué)效應(yīng)促進(jìn)癌癥的發(fā)生和發(fā)展;但其作用究竟是促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生以及發(fā)展的過程，還是起到了一種天然的抑制效應(yīng)目前還不得而知。
　　DPP4抑制劑已經(jīng)成為了新一代的降糖藥，近年來被臨床醫(yī)生廣泛接受用以治療Ⅱ型糖尿病;在2006年美國食品及藥物管理局

5、(FDA)首次批準(zhǔn)DPP4抑制劑西格列汀(Sitagliptin)的應(yīng)用。通常情況下，人體在飲食后小腸可釋放胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和腸抑胃肽(GIP)入血，這些激素通過感受血糖進(jìn)而調(diào)節(jié)胰島素的合成與分泌、調(diào)節(jié)胰高血糖素(Glucagon)釋放入學(xué)，進(jìn)而形成一種較為復(fù)雜的機(jī)制進(jìn)行負(fù)反饋調(diào)節(jié)血糖;由于一般情況下，胰高血糖素樣肽-1和腸抑胃肽在血液內(nèi)的半衰期極短，其受到DPP4的剪切而滅活，因此不能產(chǎn)生持久的促進(jìn)胰島素分泌以及調(diào)節(jié)血

6、糖的效應(yīng);DPP4抑制劑正是通過抑制了DPP4的活性，從而減緩了其對胰高血糖素樣肽-1和腸抑胃肽的滅活作用，使血液中的胰高血糖素樣肽-1和腸抑胃肽濃度升高進(jìn)而產(chǎn)生增加血清胰島素的能力，同時(shí)抑制胰高血糖素的釋放，達(dá)到降低Ⅱ型糖尿病患者血糖的效果。目前已有5個(gè)DPP4抑制劑上市，包括較為常用的西格列汀和維格列汀等。
　　在前期的研究中發(fā)現(xiàn)DEN誘導(dǎo)大鼠肝癌發(fā)生發(fā)展的動(dòng)物模型中，大鼠的肝癌發(fā)生發(fā)展的病理過程與人類發(fā)生癌癥的病理過程十分相

7、似，體現(xiàn)為一種“炎癌轉(zhuǎn)化的過程”，而病理表現(xiàn)則是從肝炎發(fā)展到肝硬化階段最終發(fā)展成肝癌;本次研究的目的是首先使用DEN誘導(dǎo)大鼠肝癌的疾病模型下，明確DPP4在高脂飲食與低脂飲食中的作用;進(jìn)一步使用臨床上治療糖尿病的DPP4抑制劑維達(dá)列汀來觀察抑制DPP4活性的治療是否對遏制高脂飲食相關(guān)腫瘤發(fā)生發(fā)展有效;然后，試圖找到受DPP4調(diào)節(jié)的，又是促進(jìn)癌癥發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵性下游底物;最后在肝癌病人的臨床樣本及臨床資料中驗(yàn)證我們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。
　　

8、方法：
　　1.比較高脂以及低脂飲食下，DPP4缺陷與野生型Fisher344大鼠在DEN誘癌情況下肝癌的發(fā)生以及發(fā)展情況。
　　2.進(jìn)一步比較高脂飲食下，野生型Fisher344大鼠使用DPP4抑制劑維達(dá)列汀有無預(yù)防或抑制肝癌發(fā)生發(fā)展的效應(yīng)。
　　3.在移植瘤模型下，分別比較DPP4抑制劑在高脂或低脂飲食中的作用，其中包括原位腫瘤的生長以及腫瘤的遷移轉(zhuǎn)移能力。
　　4.首先在體外實(shí)驗(yàn)中，以不同的動(dòng)物血清作為變因

9、，用原代主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞管腔形成實(shí)驗(yàn)確定高脂飲食以及DPP4的作用是否體現(xiàn)在高脂飲食的動(dòng)物血清中，然后使用趨化因子抗體芯片篩選高脂飲食動(dòng)物血清中被DPP4抑制劑調(diào)節(jié)的關(guān)鍵趨化因子，隨后用ELISA法驗(yàn)證篩選到的效應(yīng)趨化因子在大鼠模型下的血清濃度差異。
　　5.研究高脂飲食引起的血管新生能力加強(qiáng)是否是調(diào)節(jié)了血清中的DPP4以及經(jīng)DPP4產(chǎn)生的趨化因子，
　　6.在人類樣本中驗(yàn)證肥胖指數(shù)BMI與DPP4的關(guān)系，以及驗(yàn)證血清DPP4

10、與效應(yīng)趨化因子的相關(guān)性。
　　結(jié)果：
　　1.高脂飲食促進(jìn)致癌物質(zhì)誘導(dǎo)的肝癌，其發(fā)生發(fā)展依賴于DPP4信號通路活化;
　　2.在高脂飲食下DPP4抑制劑維達(dá)列汀抑制誘癌劑引起的肝癌發(fā)生發(fā)展過程;
　　3.在移植瘤模型中，高脂飲食促進(jìn)腫瘤生長伴隨著血管新生能力加強(qiáng)，其依賴于活性DPP4;
　　4.在移植瘤模型中，高脂飲食增加腫瘤轉(zhuǎn)移能力依賴于活性DPP4;
　　5.高脂飲食引起的血管新生能力加強(qiáng)可通過血

11、清DPP4促進(jìn)趨化因子CCL2生成，并由CCL2產(chǎn)生效益促進(jìn)血管新生;
　　6.在肝癌病人臨床資料與血清樣本中，DPP4含量與BMI有正相關(guān)性，DPP4含量與病人血清CCL2成正相關(guān)性。
　　結(jié)論：
　　本研究首先從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)高脂飲食促進(jìn)癌癥的發(fā)生發(fā)展依賴DPP4活性增加，同時(shí)使用DPP4抑制劑維達(dá)列汀可以抑制高脂飲食引起的癌癥快速發(fā)生發(fā)展，包括腫瘤的生長、血管新生、擴(kuò)散轉(zhuǎn)移以及加速死亡;從血清中進(jìn)行抗體芯片篩選以

12、及ELISA法驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)高脂飲食促進(jìn)癌癥發(fā)展與DPP4的調(diào)節(jié)底物CCL2相關(guān)，是由CCL2介導(dǎo)的血管新生能力增強(qiáng)從而促進(jìn)了腫瘤血管新生進(jìn)而加快了腫瘤的發(fā)展。在人類樣本中發(fā)現(xiàn)，DPP4活性與肝癌患者BMI以及血清CCL2濃度有顯著相關(guān)性。我們的研究證明了肥胖促進(jìn)癌癥發(fā)生發(fā)展的新機(jī)制是由DPP4介導(dǎo)的信號通路是腫瘤新生血管能力增強(qiáng)，并且使用Ⅱ型糖尿病藥物維達(dá)列汀可以抑制肥胖導(dǎo)致的具有促進(jìn)癌癥發(fā)生發(fā)展作用的DPP4信號通路激活，為臨床治療癌癥以