突变细胞重塑周围组织结构……提出从源头阻断发病的新型治疗策略
在肺癌还远未长成肉眼可见的肿瘤之前,发生突变的细胞就会把周围环境改造成“有利于癌生长的土壤”,这一事实首次被揭示出来。有评价认为,这一发现有望把仅在发现癌症后进行切除的传统治疗,推进为从源头阻断发病本身的预防型治疗策略。
光州科学技术院(GIST)29日表示,生命科学系教授 Choi Jinuk 研究团队与纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSK)教授 Lee Juhyun 研究团队合作,首次在全球范围内阐明了肺癌发生早期阶段细胞之间出现的“级联反应(cascade)”结构。研究结果已于本月22日在线发表在国际学术期刊《Nature》上。
肺腺癌(LUAD)是死亡率较高的代表性癌种之一,但由于早期几乎没有症状,多数病例在相当进展后才被发现。尤其是由肺泡Ⅱ型细胞(AT2)产生的 KRAS 突变演变为癌症的过程虽已为人所知,但突变细胞如何将周围组织改变为“有利于癌的环境”的机制一直未被揭示。
“突变→纤维化→炎症”……助长癌症的三阶段回路
研究团队通过小鼠模型和三维肺类器官实验,追踪了肿瘤发生初期阶段细胞之间的相互作用。结果确认,突变的肺干细胞会吸引周围细胞,形成有助于肿瘤形成的“自我放大回路”。
在第1阶段,突变细胞大量分泌“两性调节素(AREG)”,向周围细胞发送信号。第2阶段,接受到这一信号的成纤维细胞失去组织修复功能,并转变为使组织变硬的“纤维化状态”。
在第3阶段,这一环境吸引免疫细胞,强化炎症反应,并再次促进癌细胞生长,从而形成恶性循环结构。最终,癌细胞与周围环境相互助长,形成“土壤—种子”结构,并据此发展为真正的肿瘤。
研究团队合影。(自左起)GIST生命科学系教授 Choi Jinuk、博士研究生 Lee Hyeyoung,(右上自左起)纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSK)博士研究生 Eric Cardoso、教授 Lee Juhyun。GIST供图
View original image阻断信号后抑制癌发生……“预防治疗的转折点”
研究团队还确认,当以遗传和药物方式阻断该过程的核心——两性调节素信号后,纤维化微环境的形成受到抑制,肺癌早期发生大幅减少。也就是说,该研究提出了一个可在癌症发生之前阶段进行干预的治疗靶点。
研究团队还与 Yonsei University 世福兰斯医院研究团队 Park Museok 合作,在模拟患者体内环境的类器官模型中再现了同样的现象。这一结果支持了该机制在真实临床环境中同样有可能发挥作用。
Choi Jinuk 教授表示:“我们摆脱了仅攻击癌细胞本身的传统路径,提出了通过阻断癌细胞与周围环境之间‘对话’,从根本上阻止癌发生的策略”,并称“这将成为在极早期抑制肺癌的预防及精准治疗范式的转折点”。
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