剑桥大学的科学家表明，当肿瘤最初出现时，与底层支持组织中健康细胞的相互作用决定了它们存活、生长并进展到晚期疾病的能力。
这项在小鼠身上进行并进一步通过人体组织验证的研究，可能解释了为什么一些微小的新生肿瘤会消失，而另一些则设法存活并最终长成癌症。
肿瘤的产生源于我们的DNA积累错误或突变，导致细胞生长更快，并忽略原本会指示受损细胞在造成伤害前死亡的信号。然而，同样的突变也可能在衰老过程中积累于健康人的组织中，而不会发展成癌症。
为了探究为何会如此，剑桥大学的科学家一直在研究哪些额外因素在极早期阶段影响肿瘤形成，以及什么决定了它们是否持续存在并发展成癌症。
为什么一些早期肿瘤会持续存在
该团队之前合作的研究表明，当一个新形成的微小肿瘤首次出现在组织中时，它可以被周围的其他突变细胞清除，这些细胞会争夺组织内的空间。但这并不总是发生。
一段时间以来，科学家们一直困惑于为什么某些所谓的“初期肿瘤”能够战胜身体的防御并蓬勃发展，为晚期疾病的发展创造条件。
为了回答这个问题，由剑桥干细胞研究所及生理学、发育与神经科学系科学家领导的团队，在小鼠消化道上部模拟了癌症的早期阶段。
研究人员通过让小鼠接触烟草烟雾中的一种化学物质（已知的癌症风险因素），复制了人类疾病的关键特征。这会导致食管内壁细胞发生突变，从而产生微小肿瘤，其中大部分会自然消失（如上所述），但有一些会持续存在。
随后，研究团队追踪了这些新生肿瘤随时间的变化，从仅有十几个变异细胞（约10个细胞）开始，一直到疾病后期。
肿瘤微环境如何形成
他们使用高分辨率共聚焦显微镜以及单细胞RNA测序和遗传细胞追踪等一系列工具，分析了肿瘤和周围细胞，以了解每个细胞在做什么。此外，团队还在实验室中培养了三维组织，使他们能够模拟肿瘤细胞与周围组织之间的相互作用。
在《自然》杂志上发表的研究结果中，研究人员发现，在这些早期阶段，肿瘤会向附近的成纤维细胞——底层组织中的支持性“急救”细胞——发送“求救信号”。这种通讯会触发一种类似于伤口愈合的反应。成纤维细胞表现得好像组织受损，产生了一个纤维化支架包裹在肿瘤细胞周围。这创造了一个支持性的微环境——一个“癌前生态位”——保护肿瘤不被清除，并帮助其持续存在和生长。
值得注意的是，研究人员发现，即使在没有致癌突变的情况下，仅凭这种纤维化支架就足以让健康的非突变细胞获得肿瘤样特性。这表明，除了基因改变之外，早期肿瘤还受到底层组织中健康细胞反应的影响，并对疾病进展产生持久影响。
当研究人员检查人类早期食管癌组织时，他们发现了类似的肿瘤细胞簇发出应激信号，以及在小鼠模型中看到的相同纤维化支架，证明这种机制在人体中也同样相关。
对治疗和诊断的意义
来自剑桥干细胞研究所的联合首席作者格蕾塔·斯克鲁普斯凯利特博士说：“十年前，人们认为决定癌症是否发生的是突变细胞本身。我们的发现表明，健康组织对早期肿瘤出现的反应也在疾病发展中起着关键作用。”
当团队阻断肿瘤细胞与底层组织之间的通讯时，他们发现癌前生态位无法有效形成，存活下来的早期肿瘤也大大减少。
同样来自剑桥干细胞研究所的玛丽亚·阿尔科莱亚博士说：“理解这些机制——这些新形成的微小肿瘤如何持续存在并发展成癌症——为在疾病扎根之前预防它开辟了新的可能性。如果我们能找到阻止肿瘤细胞与周围组织通讯的方法，我们就可能拥有一种在早期阻止癌症的新途径。”
研究人员表示，这些发现未来还可能有助于改善食管癌的早期诊断，这种疾病常常被晚期发现，此时治疗选择更为有限。
斯克鲁普斯凯利特博士补充道：“尽管我们工作的临床方面还处于非常早期阶段，但它已经为我们提供了一些生物标志物——红旗——可以帮助更早地识别癌症。如果得到验证，它可以帮助我们在食管癌更早的阶段发现它，那时治疗要容易得多。”
出版详情
玛丽亚·阿尔科莱亚等，《癌前生态位重塑决定新生肿瘤的持续存在》，《自然》（2026）。DOI: 10.1038/s41586-026-10157-8
期刊信息：《自然》
关键医学概念： 纤维化，食管癌
临床类别： 肿瘤学，胃肠病学
由剑桥大学提供
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