一项新研究意外发现,研究人员对癌前胰腺病变如何发展为胰腺癌的理解被彻底颠覆。这一改变范式的发现对于识别癌症高风险人群,甚至可能阻止恶性转化具有重大意义。
在肿瘤中,癌细胞会诱导周围的非恶性细胞成为"帮手"并促进肿瘤生长,这被称为微环境。被称为胰腺上皮内瘤变(PanIN)的前体病变同样被其他细胞群体所包围。
前体病变表达与癌细胞相似的基因组,但表达强度较低。因此,当研究人员观察病变周围环境中的细胞时,他们预期会看到相同的"肿瘤微弱"特征。令人惊讶的是,前体病变的微环境完全不同。
"事实证明,这些前体病变的微环境与正常胰腺的微环境相同。病变并没有说服周围任何细胞发生改变。这不是我们预期的结果。我们原本期望细胞和微环境这两个组成部分会同步演化,但它们并没有。"
密歇根大学胰腺癌罗格尔和布隆迪中心联合主任、外科免疫学Maud T. Lane教授、该研究的共同高级作者Marina Pasca di Magliano博士
该研究发表在《癌症发现》(Cancer Discovery)期刊上,该期刊是美国癌症研究协会的出版物。
这一发现可能解释了该团队早期的研究结果,即前体病变相当常见,包括在年轻人中,而胰腺癌仍然相对罕见。
正常胰腺细胞转化为胰腺癌的过程在人体中一直难以研究。微观前体病变在胰腺中极难分离,通常是在手术切除附近肿瘤时获取的。在这一点上,PanIN微环境很可能受到附近肿瘤的影响。
该团队受益于密歇根大学罗格尔癌症中心与密歇根生命礼物组织(Gift of Life Michigan)之间独特的合作关系,这使得密歇根大学的研究人员能够获取用于研究的健康捐赠胰腺。通过这一合作,研究人员从20-70岁个体捐赠的150多个胰腺中分离出了PanIN病变。
在这项研究中,他们使用了多种尖端研究技术,包括单细胞RNA测序和空间转录组学,来分离单个细胞,从二维角度检查它们,并绘制特定组织切片的基因表达图谱。
"这些病变就像大海捞针。以前研究这个问题的方法是观察整个草堆。你会获得大量关于干草的信息,而关于针的信息却很少。这些新技术使我们能够专注于针,从而可以使用相同的计算能力和资源来观察多根针。"密歇根大学胰腺癌罗格尔和布隆迪中心联合主任、外科肿瘤学Maud T. Lane教授、该研究的共同高级作者Timothy Frankel博士说道。
胰腺癌具有广泛的肿瘤微环境,包括成纤维细胞和免疫细胞,它们在肿瘤生物学中扮演着复杂角色。如果前体病变没有被相同的微环境所包围,则表明需要发生其他事情来触发癌症生长——炎症、胰腺炎、吸烟、年龄、肥胖或其他与胰腺癌相关的应激因素。未来的研究将致力于了解涉及哪些因素。
希望是,如果研究人员能够理解这些应激因素如何影响微环境并允许癌前病变转变为癌症,他们就可以靶向参与该过程的细胞,拦截它们并可能阻止这种转变。
这项研究反映了多学科团队科学在胰腺癌研究中的关键作用。在这种情况下,密歇根大学胰腺癌罗格尔和布隆迪中心的强大团队利用了其与生命礼物组织的独特关系以及他们在胰腺癌及其微环境方面的专业知识,然后与马里兰大学医学院和纽约大学的生物信息学和病理学专家合作。
"通过结合新的计算方法和尖端的空间转录组学技术,我们能够揭示疾病病因的基本细胞机制,这令人难以置信。通过精心的研究设计,我们可以利用空间信息开始深入探索胰腺肿瘤演化的未知动态。"马里兰大学医学院基因组科学研究所主任、马里兰大学Marlene和Stewart Greenebaum综合癌症中心量化科学副主任、该研究的共同通讯作者Elana J. Fertig博士说道。
来源:
密歇根大学医学院 - 密歇根大学
期刊参考:
Elhossiny, A. M., 等. (2026). 上皮和间质的异步进化区分前体病变与胰腺癌. 《癌症发现》
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