德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的研究人员发现,胰腺细胞对复发性炎症发作表现出适应性反应,这种反应最初可以防止组织损伤,但在存在突变 KRAS 的情况下可以促进肿瘤生长。
“我们发现单个短暂的炎症事件会诱导上皮细胞的长期转录组和表观遗传重编程,”基因组医学助理教授 Andrea Viale 医学博士说。
在诱导型 KRAS 驱动的胰腺癌模型系统中,研究人员诱导了暂时性炎症。炎症会在短时间内在胰腺细胞中产生致病性改变,但这些变化会在一周内消失。然而,在炎症消退数月后激活 KRAS 导致肿瘤形成速度比对照组更快,这意味着炎症会导致与突变 KRAS 协同促进癌症发展的上皮细胞的长期改变。
在一次炎症事件后,对上皮细胞进行的深层分子检查揭示了基因表达和表观遗传调控的显着重编程,在组织损伤修复后持续很长时间。研究人员将这种现象称为“上皮记忆”。这种细胞重编程刺激了细胞存活、增殖和胚胎发育途径,这些途径与癌症形成途径相同。
炎症诱导的细胞重编程有助于获得腺泡到导管化生 (ADM),这是一种可逆过程,其中胰腺腺泡细胞具有导管细胞特征。腺泡细胞负责制造和分泌消化酶,而导管细胞负责将它们输送到小肠。ADM 是对胰腺损伤的反应,被认为是胰腺癌的前兆。
反复的炎症发作导致 ADM 的快速和广泛出现,在上皮记忆的背景下细胞损伤的证据有限,这表明细胞重编程保护胰腺免受组织损伤的积累。这些数据进一步表明,ADM 是对炎症的适应性反应,而不是癌症前兆疾病。
过去已经发现 KRAS 突变会导致和稳定 ADM。研究人员发现,在反复炎症期间诱导突变 KRAS 导致更显着的 ADM,组织损伤很小。因此,科学家们预计,发炎的细胞将对 KRAS 突变或其他诱导 ADM 并限制损伤积累的变化具有高阳性选择。
研究小组现在正试图想出激活胰腺中 ADM 的方法,同时避免突变 KRAS 面临的选择压力。如果成功,该研究可能会导致新的胰腺炎治疗以及胰腺癌的预防。