杜克大学研究发现:小细胞肺癌或起源于基底干细胞

来源:杜克纪事报

杜克大学 药理学与癌症生物学教授 Trudy Oliver 参与的一项最新研究,正在改变科学界对小细胞肺癌(Small-Cell Lung Cancer,简称 SCLC)起源的长期认知。

这项发表于英国权威科学期刊 Nature 的研究指出:小细胞肺癌可能并非起源于神经内分泌细胞,而是源自肺部的基底干细胞——一种寿命较长、负责修复和替代肺组织损伤的细胞类型。这一发现,直接挑战了科学界数十年来的主流理论。


传统理论的裂缝:动物模型与真实患者不符

过去,科学界普遍认为小细胞肺癌起源于神经内分泌细胞——这类细胞会分泌激素等信号分子,并在多方面与癌细胞表现相似。然而,奥利弗在研究中逐渐发现,支持这一理论的小鼠模型,并不能完整复现真实患者体内的肿瘤表现

“我们意识到,小细胞肺癌并不是一种高度同质化的疾病。”Trudy Oliver说,“我们的模型并没有完整再现它的复杂性。”

尤其关键的是:这些小鼠肿瘤从未发展出一种高度侵袭、对化疗具有耐药性的形态——被称为“簇毛样状态(tuft-like state)”。而这种状态在人体患者中却十分常见,并与更差的预后密切相关。


改变思路:从“源头细胞”入手

为此,研究团队采用了不同的研究策略。他们不再只关注神经内分泌细胞,而是分别在小鼠的神经内分泌细胞和基底干细胞中,独立引入与癌症相关的基因突变

此外,团队还直接提取小鼠的基底干细胞,并向其中导入一系列已知与人类小细胞肺癌相关的遗传突变

结果令人震惊。


关键发现:基底干细胞可生成多种癌症形态

研究发现,由基底干细胞形成的肿瘤,能够发展成多种小细胞肺癌亚型,不仅包括传统认知中的神经内分泌型,还包括此前模型中缺失的簇毛样状态

这种多样性,与人类患者体内观察到的病情高度一致,凸显基底干细胞在小细胞肺癌发生发展中的核心驱动作用


“变形”能力:癌症为何如此难治?

研究人员还利用一种细胞追踪技术,动态观察单个细胞在时间推移中的变化,得以直接看到肿瘤在进展或治疗过程中“切换身份”。

这种现象被称为“可塑性(plasticity)”。

“这正是这种疾病如此难以治疗的原因。”Oliver说,“每当你对它施加一种治疗,它就会‘变形’,转变成另一种状态。”

研究认为,小细胞肺癌之所以具有极强的适应和逃逸能力,与其起源密切相关

基底干细胞本身就具备分化为多种细胞类型的能力,而一旦发生癌变,这种灵活性就可能转化为对治疗的高度耐受性


人体数据验证:并非小鼠特例

为验证这一发现是否适用于人类,研究团队分析了来自全美近 1000 名小细胞肺癌患者的基因数据。这些数据由 Caris Life Sciences 提供。

结果显示:

  • 人体肿瘤中存在与基底干细胞高度一致的遗传特征
  • 癌细胞类型远不止两种,而是呈现出多种状态
  • 所有特征均支持基底细胞起源假说

一个重要突破:小细胞肺癌并非完全“免疫冷漠”

长期以来,小细胞肺癌被认为是“免疫冷肿瘤”,即几乎不与免疫系统发生互动。但研究团队发现,基底样癌细胞却是一个例外

“事实证明,基底状态是唯一一个会频繁与免疫系统‘对话’的状态。”
——Oliver

这一发现意味着,免疫治疗在特定阶段或特定亚型中,可能具有此前被低估的潜力


治疗新思路:从“根源”下手

基于这些发现,奥利弗及其同事提出了新的治疗设想:

  • 在早期直接靶向基底样癌细胞,防止其转化为更具逃逸性的状态
  • 或通过联合疗法,阻断肿瘤在不同状态之间切换的能力

“基底状态几乎就像是‘可塑性的主基地’。”
——Oliver
“从那里出发,它们有太多选择。”

接下来,研究团队计划利用新的模型,重新评估潜在药物靶点,并测试多种联合治疗方案,以更有效地阻止肿瘤适应、复发。


旧理论的惯性仍在,但方向已改变

奥利弗也坦言,由于神经内分泌起源理论长期占据主导地位,医学界完全接受这一新发现仍需时间

“我们会不断提醒大家、持续推进研究,直到它成为新的共识。”——Oliver

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