昼夜节律紊乱与代谢重编程在卵巢癌发病机制中的多维度研究

时间:2026年2月8日
来源:Journal of the National Cancer Center

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本文聚焦卵巢癌治疗中昼夜节律紊乱与代谢异常的关键问题,系统探讨了生物钟基因(如CLOCK、BMAL1、PER2)失调如何通过PI3K/Akt等通路促进化疗耐药及肿瘤进展。研究整合了生活方式因素(如睡眠、饮食)与分子机制,提出通过时间疗法(chronotherapy)和代谢干预改善疗效,为卵巢癌的个体化治疗提供了新视角。

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卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中死亡率最高的类型,长期以来因晚期诊断和治疗手段有限而困扰着医学界。近年来,除了遗传因素和环境暴露,昼夜节律紊乱、睡眠失调、不良生活方式以及代谢重编程等新兴因素被发现在卵巢癌的发生、发展和治疗反应中扮演关键角色。尤其值得关注的是,轮班工作、不规律作息等现代生活模式可能通过扰乱生物钟基因的表达,间接促进肿瘤代谢异常和化疗耐药,这为卵巢癌的防治提供了新的突破口。
为深入探索这一多因素交互网络,研究人员通过文献综述整合了全球多项流行病学数据、分子机制研究及临床观察结果。关键技术方法包括:利用癌症基因组图谱(TCGA)和卵巢癌协会联盟(OCAC)的基因组数据开展遗传变异分析;通过细胞模型(如SKOV3)和小鼠实验验证昼夜节律基因(如PER2、BMAL1)在化疗敏感性中的作用;结合妇女健康倡议(WHI)等大型队列的饮食、睡眠质量问卷进行生活方式关联性评估;并采用Mendelian随机化分析论证失眠与卵巢癌亚型风险的因果关系。这些多维度方法系统揭示了昼夜节律与代谢通路在卵巢癌中的调控网络。

2. 昼夜节律与卵巢癌

研究表明,生物钟基因的失调与卵巢癌风险密切相关。例如,在卵巢肿瘤组织中,PER1、PER2、CRY2等基因表达下调,而CRY1、PER3、BMAL1表达上调,这种失衡与肿瘤分级和病理亚型相关。动物实验进一步证实,BMAL1过表达可抑制卵巢癌细胞生长并增强顺铂敏感性,但其在癌症中常因启动子甲基化而沉默,这为表观遗传治疗提供了靶点。

2.3 昼夜节律基因与卵巢癌化疗耐药

核心生物钟基因如PER2可通过调控PI3K/Akt信号通路影响 cisplatin 的敏感性。当PER2表达下调时,线粒体凋亡途径被抑制,导致化疗耐药;反之,恢复其表达可促进癌细胞凋亡。此外,CLOCK-BMAL1复合物能调节核苷酸切除修复(NER)相关基因,进而影响DNA修复效率。研究发现,轮班工作等外部因素引起的昼夜节律紊乱会降低褪黑素水平,加剧氧化应激,从而促进耐药性产生。

3. 卵巢癌中的睡眠失调

睡眠障碍在卵巢癌患者中极为普遍,约36%的患者在诊断后三年内出现失眠症状。临床数据显示,失眠与生活质量下降显著相关,且通过Mendelian随机化分析发现,失眠可能增加子宫内膜样卵巢癌风险,同时与侵袭性卵巢癌患者生存期缩短有关。机制上,肿瘤微环境中的炎症因子(如TNF-α、IL-6)与睡眠紊乱形成恶性循环,进一步影响治疗效果。

4. 卵巢癌中的代谢与激素失调

卵巢癌细胞表现出显著的代谢可塑性,尤以Warburg效应(有氧糖酵解)为特征。关键代谢酶如GLUT1、HKII、LDHA在高级别浆液性癌中高表达,推动糖酵解优势。同时,线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)在部分亚型中仍活跃,提示代谢途径的异质性。研究还发现,核受体(如PPARs、ESRRs)和SIRT1-NAD+轴通过染色质重塑调控代谢节律,其失调可导致脂质堆积和胰岛素抵抗,进而促进肿瘤进展。

4.4 昼夜节律对激素的调控及其在癌症中的失调

褪黑素和皮质醇等激素的昼夜分泌模式在卵巢癌中至关重要。褪黑素不仅调节睡眠,还具有抑制肿瘤细胞增殖的作用;其水平降低(如见于夜间人工光照暴露)与肝细胞癌、乳腺癌风险增加相关。此外,糖皮质激素节律紊乱可通过转录因子TSC22D3介导的免疫抑制促进肿瘤免疫逃逸,这解释了慢性压力为何与卵巢癌不良预后相关。

5. 卵巢癌中的生活方式与环境风险因素

饮食模式分析显示,高纤维、蔬菜水果摄入与改善生存率相关,而高血糖指数饮食和红肉摄入则增加死亡风险。在吸烟、咖啡因和酒精等因素中,吸烟与黏液性卵巢癌风险显著相关(OR=1.77),而酒精摄入的整体关联较弱。值得注意的是,肥胖通过升高雌激素水平和促进炎症,成为卵巢癌的独立风险因素,其与 sedentary 行为共同加剧代谢紊乱。

6. 时间疗法与新干预策略

基于昼夜节律的“时间疗法”通过优化化疗给药时间(如顺铂在肿瘤细胞代谢低谷时使用),可显著增强疗效并减少副作用。褪黑素作为辅助治疗显示抗肿瘤潜力,而靶向NAMPT-SIRT1轴等代谢节点(如使用FK866抑制剂)有望逆转化疗耐药。未来方向包括结合多组学数据开发个体化chronotherapy方案,以及通过调节睡眠-觉醒周期改善患者生活质量。
综上所述,本研究系统阐述了昼夜节律紊乱与代谢重编程在卵巢癌中的核心作用,突出了生物钟基因、生活方式与肿瘤微环境的动态交互。这些发现不仅为理解卵巢癌的发病机制提供了新视角,而且为临床实践提供了潜在策略,如通过时间疗法、代谢干预和生活方式调整实现个体化治疗,最终改善患者预后。随着对昼夜节律与代谢网络认识的深入,卵巢癌管理正迈向一个整合分子生物学与行为医学的多维新时代。

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