结肠变硬，或是年轻人患癌的诱因

德克萨斯大学西南医学中心的Emina Huang医学博士、工商管理硕士（外科教授、结直肠外科部及外科研究执行副主席，同时也是生物医学工程教授及哈罗德·C·西蒙斯综合癌症中心成员）表示：“我们认为这项研究在识别早发性结直肠癌高危人群及寻找新治疗方法方面取得了重要进展。”该研究由德克萨斯大学西南医学中心牵头，与德克萨斯大学达拉斯分校的科学家合作完成。德克萨斯大学达拉斯分校生物工程助理教授、西南医学中心生物医学工程助理教授Jacopo Ferruzzi博士称：“这是首个强调生物力学力在早发性结直肠癌发病机制中关键作用的研究，我们的观察在多个长度尺度上一致，并将结缔组织硬化与癌细胞中改变的生化信号传导联系起来。”

年轻人中日益增长的癌症趋势：与遗传性疾病无关、通常50岁后发病的结直肠癌称为普通型或散发性结直肠癌，近三十年来其诊断率和死亡率稳步下降。相反，50岁前确诊的早发性结直肠癌同期却急剧增加。自2020年起，早发性结直肠癌约占美国所有结直肠癌病例的12%。尽管发病率快速上升，其根本原因仍不明确。以往研究主要关注生活方式、肥胖及可能导致慢性肠道炎症的环境暴露，但炎症与早发性结直肠癌之间的生物学联系尚不明确。

慢性炎症如何重塑结肠：Huang博士指出，持续炎症可导致瘢痕形成，逐渐改变组织结构并随时间增加刚度。已知类似变化会促进乳腺和胰腺等其他器官的癌症发展。她的团队着手确定这一过程是否也在早发性结直肠癌中起作用。为进行研究，研究人员分析了在威廉·P·克莱门茨大学医院和帕克兰健康中心接受肿瘤切除手术患者的结肠组织，包括19份普通型结直肠癌患者样本和14份早发性结直肠癌患者样本，每份样本均包含肿瘤组织和附近的非癌组织。检测显示，早发性结直肠癌患者的组织不仅在肿瘤内，在周围健康区域也比老年患者的组织明显更硬，这种模式表明刚度增加可能在癌症完全发展之前就已发生。

胶原蛋白变化指向瘢痕化：为了解刚度增加的原因，团队检查了胶原蛋白——一种在瘢痕形成过程中数量增多且形态改变的结构蛋白。早发性结直肠癌患者的结肠组织中，胶原蛋白比普通型病例样本更密集、更长、更成熟且排列更均匀，这些特征强烈表明早发性结直肠癌组织存在广泛瘢痕化。研究人员分析基因活性时发现，早发性样本中参与胶原蛋白代谢、血管形成和炎症的基因表达更高，进一步支持慢性炎症驱动组织硬化的观点。

僵硬组织改变癌细胞行为：研究人员还检测到与机械传导（细胞感知和响应物理力的过程）相关通路的活性增加，这表明早发性结直肠癌中的癌细胞可能根据周围环境的刚度改变行为。实验室实验证实了这一点：在更硬表面生长的结直肠癌细胞增殖更快，且进一步增加刚度；由结直肠癌细胞创建的三维类器官模型在更硬环境中也生长得更大更快。

对检测和治疗的意义：Huang博士表示，综合来看，研究结果表明僵硬的结肠环境可能有助于触发和加速年轻患者的结直肠癌。结果还提示，靶向机械传导通路可能减缓或阻止癌症发展，这种方法已在其他癌症中进行研究。她补充说，设计用于测量肠道刚度的诊断工具有朝一日可能帮助识别早发性结直肠癌高危人群，类似于结肠镜检查用于筛查普通型疾病。