
华中农业大学生物医学与健康学院教授颜彦与学生们讨论研究成果。匡敏摄
恶性肿瘤之所以难治疗、易复发,一个根本原因是,肿瘤细胞非常“善变”——它们能在不同状态间来回切换,从而逃避药物等治疗手段的攻击而存活下来。
华中农业大学生物医学与健康学院颜彦教授团队联合美国纪念斯隆–凯特琳癌症中心研究人员首次精准定位并证实,在肺癌中存在着一类拥有“高可塑性细胞状态”的特殊肿瘤细胞,揭示其是驱动肺癌进展、造成肿瘤细胞多样性以及产生治疗耐受的关键源头,为根治肿瘤提供全新的治疗策略。
相关研究成果于近期在国际学术期刊《自然》(Nature)在线发表。
研究人员开发了一套新型遗传报告系统,该系统能实现对特定肿瘤细胞状态的原位精准标记、纵向谱系追踪及定点特异性清除,相当于给肿瘤细胞装上了“可追踪芯片”和“定点清除开关”,为系统解析肿瘤细胞状态转换的因果关系提供了关键技术支撑。
利用该项报告系统,研究团队鉴定出一类被称为“高可塑性细胞状态(HPCS)”的细胞群体:它们展现出惊人的“变身”能力——不仅能分化产生各种类型的肿瘤细胞,其他已分化的细胞在特定条件下也能“逆向”回归该状态,从而呈现出双向、非线性的可塑性特征。
进一步的研究表明,在肿瘤发生早期清除HPCS虽不影响肿瘤形成,却能有效阻断其向恶性阶段演进;而在已建立的晚期肿瘤中靶向清除该类细胞,则可显著抑制肿瘤生长。这些结果表明,HPCS不仅是肺癌由早期病变向恶性肿瘤转变的关键枢纽,也是晚期肿瘤维持异质性结构与增殖能力的细胞源头。
值得注意的是,临床治疗后残留的、导致复发的“最小病灶”,主要就来源于这类HPCS细胞。该细胞状态高表达一种名为uPAR(尿激酶受体)的细胞表面蛋白,这相当于为其赋予了可被特异性识别的“分子标识”。
基于此,研究团队采用靶向uPAR的“CAR-T免疫细胞”进行治疗,不仅成功清除了HPCS细胞,还能显著延缓肿瘤进展。在动物实验中,如果靶向清除这类细胞,再配合常规化疗或靶向药,几乎能实现肿瘤的完全清除。
这一发现从功能层面挑战了“残留病灶不可避免”的传统观点,首次证实驱动治疗耐受的核心细胞状态具备可靶向性。
研究为肿瘤治疗指明了一条全新的路径:未来如果能够靶向这个控制肿瘤“善变”能力的枢纽,就有可能从根本上抑制肿瘤进化,为预防复发、战胜耐药,提供全新的治疗策略。
研究还发现,HPCS的分子特征在多种实体瘤中高度保守,并与正常组织损伤修复过程中短暂出现的“再生细胞状态”高度相似。这一发现提示肿瘤可能通过“劫持”机体固有的再生与修复程序,获得持续进行细胞状态转换的能力,从而在治疗压力下不断“进化升级”,获得长期生存优势。(高雅婧)
链接:http://app.people.cn/h5/detail/normal/6674875365671936