編輯推薦：美國範德比爾特大學和索爾克生物研究所的研究人員透過單細胞轉錄組學分析發現，胰腺中腺泡細胞會形成新的細胞型別以減輕損傷，但在突變存在的情況下容易發生癌變。
美國範德比爾特大學和索爾克生物研究所的研究人員近日透過單細胞轉錄組學分析發現，胰腺中的腺泡細胞會形成新的細胞型別以減輕損傷，但在突變存在的情況下容易發生癌變。
這項研究於10月22日發表在《胃腸病學》雜誌上，由範德比爾特大學的助理教授Kathy DelGiorno和索爾克研究所的教授Geoffrey Wahl領導。它有助於人們瞭解胰腺損傷、再生和腫瘤形成的機制。
胰腺癌是消化道常見惡性腫瘤之一，發病率在世界範圍內呈持續上升的態勢。胰腺癌確診後的五年生存率僅為10%，是預後最差的惡性腫瘤之一，因此也被稱為“癌症之王”。這種現狀急需創新的治療方法來改變。
之前的研究發現，若胰腺細胞出現損傷，就會發生腺泡-導管化生（ADM）的過程，也就是說腺泡細胞出現導管細胞的種種特徵。在這種情況下，若細胞不幸帶有Kras突變，則有可能獲得胰腺導管腺癌（PDAC）的特徵。
在這項研究中，研究人員希望透過多方面的研究來確定胰腺損傷後形成的細胞型別、轉錄變化以及疾病進展的標誌物。
研究人員利用增強型黃色熒光蛋白（EYFP）對腺泡細胞進行譜系追蹤，以瞭解它們在損傷後的命運。之後，透過單細胞RNA測序（scRNA-seq）來確定13,000多個EYFP+細胞的轉錄本，並生成了發育軌跡。他們還將資料與胃化生、KrasG12D誘導的腫瘤形成和人類胰腺炎進行比較，以確定跨物種和器官的保守過程。
測序分析的結果表明，在慢性損傷的條件下，腺泡細胞化生為粘液性祖細胞樣群體，類似於胃幽門化生。譜系軌跡表明，這種祖細胞樣群體可以產生簇狀細胞（tuft cell）和腸內分泌細胞（ECC）。對於損傷誘導的ADM群體，KrasG12D表達足以驅動腫瘤形成，並作為腫瘤發生的替代來源。
研究人員認為，這項研究的結果支援了長期以來的觀點，即組織炎症會導致細胞重程式設計為發育上可塑的更原始狀態，這在正常情況下有助於組織修復。然而，當Kras基因發生突變時，它有可能導致預後極差的惡性腫瘤。
文章的第一作者、索爾克生物研究所的Zhibo Ma表示：“我們的工作以前所未有的解析度捕捉到了這些腺泡細胞如何應對損傷而發生變化。我們能夠鑑定出腺泡細胞產生的多種不同細胞並揭示它們的來源。這些結果為胰腺癌研究領域提供了寶貴的資源，有助於瞭解胰腺損傷和腫瘤發生的早期過程。”
下一步，他們將利用遺傳改造的模型來研究新發現的細胞型別的譜系軌跡和功能作用。“我們將確定這些細胞型別在胰腺損傷、再生和腫瘤發生中的作用，”DelGiorno說。
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