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发布于 2026-05-09 / 0 阅读
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Nature:早期肺癌会诱导周围成纤维细胞打造支持性的“癌前生态位”

当我们谈起癌症,往往首先想到的是基因突变。


即,某个关键基因出了差错,细胞开始不受控制地增殖。


但越来越多的研究表明, 仅凭一些突变远不足以让一个细胞成为恶性肿瘤。


细胞的命运,同样取决于它所处的微环境 。微环境中的成纤维细胞、免疫细胞和细胞外基质,会深刻影响突变细胞能否存活、扩张乃至最终恶变。


问题在于,这个微环境是怎么被改造成肿瘤友好型的?是肿瘤成形之后才开始重塑,还是更早?如果能够找到这个时间窗口,理论上就存在一个干预机会——在肿瘤"扎根"之前将其斩断。


就在一个多月前,来自剑桥大学的研究人员在《自然》杂志发表一篇论文,他们 基于早期上消化道肿瘤模型,发现新生肿瘤并非仅靠基因突变维持,而是通过应激反应诱导周围的成纤维细胞转化为支持性的“癌前生态位”,进而促进自身的长期留存 [1]。那这个现象是上消化道癌症独有的,还是所有肿瘤普遍存在的?


今天,由 剑桥大学Joo-Hyeon Lee和Jinwook Choi 领衔的研究团队,也在《自然》杂志上发表了一篇重要研究论文[2],他们基于肺癌模型也发现: 携带KRAS突变的 II型肺泡细胞 会迅速进入再生样状态,作为信号枢纽,它会重编程成纤维细胞和巨噬细胞,形成有利于肿瘤生长的微环境 。不难看出,肿瘤形成极早期促癌微环境的形成,是多种癌症发生和进展的先决条件。


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Lee/Choi团队采用精细的遗传谱系追踪系统,在致癌基因Kras^G12D激活后不同时间点,对肺部间质细胞和免疫细胞进行单细胞转录组测序、空间转录组分析以及功能实验,逐步拆解了癌前环境的形成过程。


Kras^G12D突变的II型肺泡细胞(AT2),在致癌激活后迅速进入 损伤相关瞬时祖细胞(DATP)样状态,并大量分泌一种EGF家族生长因子:双调蛋白(Areg) 。从致癌激活后第4天起,Areg就已在这些突变细胞中显著上调,而正常肺泡细胞中几乎检测不到。 突变细胞分泌的Areg激活了邻近成纤维细胞上的EGFR受体,驱动其向纤维化状态转变


值得注意的是, 致癌激活后仅1周,紧邻突变细胞的成纤维细胞已出现明显变化 。不过,研究人员也注意到, 使用Kras^G12D抑制剂治疗可逆转这些变化,使突变细胞恢复分化,并清空已形成的纤维化生态位


重编程后的成纤维细胞大量分泌 Tnc ,该蛋白通过激活肺泡巨噬细胞上的TLR4受体, 诱导巨噬细胞扩增并发生表型重编程 MHC-II分子 表达下降(抗原呈递能力减弱)、PD-L1和 Msr1 表达上升,呈现出促进免疫逃逸的混合型炎症表型。巨噬细胞的变化出现在成纤维细胞之后,约在致癌激活2周后才逐渐显现——二者有明确的时间先后关系。


这三类细胞并不是单向调控,而是形成了双向的自我强化回路: 重编程的成纤维细胞反过来向突变AT2细胞输送Wnt5a、 Igf1 等因子,维持其DATP样状态;巨噬细胞分泌的IL-1β则进一步诱导炎症型成纤维细胞出现,并招募中性粒细胞,进一步加固了促瘤微环境


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Lee/Choi团队发现,如果特异性删除突变AT2细胞中的Areg编码基因,会导致肿瘤形成显著减少,成纤维细胞的纤维化重编程和巨噬细胞的表型改变也均被抑制;而且EGFR抑制剂吉非替尼在小鼠模型和人类肺泡类器官系统中,均能有效阻断这一级联反应。这直接证明了 Areg-EGFR轴是这一早期成瘤微环境形成的核心启动信号


研究团队进一步 在早期KRAS^G12D突变的人类肺腺癌(LUAD)组织和人原代AT2细胞的可诱导类器官模型中,验证了上述DATP样状态和AREG-EGFR依赖的纤维化重编程的保守性 。即便是另一种驱动突变EGFR^L858R激活的AT2细胞,同样能诱导Areg+的DATP样细胞状态和相似的成纤维细胞纤维化应答,表明这是跨肺腺癌亚型的共有早期机制。


总的来说,剑桥大学团队的这两项研究成果,将"肿瘤微环境的构建"这件事推前到了致癌激活后的极早期,揭示了 突变细胞在可见的恶性增殖发生之前,就已经以信号中枢的身份改造微环境 ,这打破了以往认为微环境重塑是肿瘤形成后的结果的观点。


其次,研究发现这一早期纤维化成瘤回路是可逆的,Kras^G12D特异性抑制剂能够消除DATP样细胞状态,同时逆转纤维化成纤维细胞和巨噬细胞的重编程,这 定义了一个在疾病进展为治疗抵抗性阶段之前、可供临床干预的治疗时间窗。


从转化医学角度看, Areg-EGFR轴作为可靶向的分子靶点 ,具有现实意义:EGFR抑制剂已是临床成熟药物,既有研究也提示AREG高表达的肺癌患者对EGFR TKI有一定应答。这为未来在早期肺腺癌或高风险人群中,探索化学预防或早期干预策略提供了理论依据。


当然,这一发现距离临床应用还有相当距离: 如何在人群中早期识别这一癌前窗口期,如何在对正常组织影响最小的前提下精确干预,仍是需要回答的重要问题 。但无论如何,这两个研究为我们理解癌症的"诞生时刻"提供了迄今最为细致的多细胞分辨率图景,也为下一代肿瘤预防策略的开发奠定了重要基础。