研究人员发现两种不同侵袭性的胰腺癌亚型

胰腺癌是一种通常发现较晚、死亡率很高的肿瘤,到目前为止,还没有针对性和个性化的胰腺癌治疗方法。德国癌症研究中心(DKFZ)和海德堡干细胞技术和实验医学研究所(HI-STEM)的科学家们首次成功地定义了两种不同侵袭性的胰腺癌分子亚型,从而为肿瘤的起源提供了新的见解。

 

 

在侵袭性较强的肿瘤亚型中,一种被称为“病毒模仿”的现象会导致促癌的炎症反应。这可能是研发一种有针对性、以亚型为导向的治疗方法的突破口。目前,研究结果已经发表于Cancer Discovery

 

大约95%的胰腺癌是所谓的腺癌。过去,人们曾试图找出基因差异,但结果发现所有胰腺腺癌都携带类似的突变。DKFZ和HI-STEM的干细胞研究人员Andreas Trumpp的团队与海德堡大学医院的外科合作,选择了一种不同的方法。研究人员首先提取患者的组织样本,从肿瘤复杂的细胞混合物(含有大量的结缔组织、血管和免疫细胞)中分离出纯癌细胞,然后搜索纯化肿瘤细胞的基因组,寻找甲基化模式的差异。这些是附着在分子上的化学标签,决定一个基因片段是否活跃。

 

基于肿瘤基因组的甲基化模式,研究人员能够定义腺癌的两种完全不同的亚型,它们的癌变过程和侵袭性都不同。两种亚型中有一种更具有侵袭性,是直接从胰腺导管系统中的导管细胞发育而来,而侵袭性较低的肿瘤则是从腺细胞发育而来。因此,研究人员发现了一种分子标志,使我们能够区分临床上也不同的两种胰腺癌亚型。

 

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图1. 上皮细胞的甲基化模式确定了与IFN信号转导和生存相关的两种胰腺癌亚型

 

更重要的是,通过对甲基化模式的进一步分析,海德堡大学的研究人员发现,在更具侵袭性的亚型中,基因组中特定区域携带的甲基较少。这些基因组区域包含了所谓的内源性逆转录病毒序列,而这是进化过程中留在人类基因组中的病毒残留物。由于甲基化,这些DNA通常是沉默的,在正常健康者中不发挥重要作用。然而,在这种亚型中,当甲基被移除并形成双链RNA链时,它们又变得活跃起来。

 

这种类型的RNA分子通常不会在体内出现,因此是病毒进入细胞的警告信号。结果,干扰素系统被激活并试图对抗入侵的病毒。因此,炎性信使也在肿瘤附近释放。在转基因肿瘤细胞中假装病毒感染被称为“病毒模仿”。在肿瘤中,病毒的模仿促进了某些炎症反应,这进一步推动了肿瘤的生长,此外,还可能刺激肿瘤转移。

 

DKFZ的研究人员发现,病毒模仿只存在于导管亚型中,在健康的导管细胞中也有踪迹,但在健康的胰腺的腺细胞或侵袭性较弱的胰腺癌细胞中没有。这就解释了为什么直接由胰管细胞发展而来的胰腺肿瘤(约占研究肿瘤的三分之一)特别具有侵袭性。

 

这一研究结果为胰腺癌更有针对性和个性化的治疗开辟了新的前景。通过阻断干扰素在不同部位的信号通路,我们能够显著地减缓被人类胰腺癌细胞转染的小鼠的癌症生长。然而,这些信号的调节是高度复杂的。研究人员正在开展进一步的临床前研究,以寻找方法减缓肿瘤细胞生长甚至消灭肿瘤细胞。

 

 

来源:

Elisa Espinet et al. Aggressive PDACs show hypomethylation of repetitive elements and the execution of an intrinsic IFN program linked to a ductal cell-of-origin. Cancer Discov October 15 2020. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-20-1202