构建肿瘤类器官模型揭示 SFPQ-TFE3驱动的易位性肾癌发生机制

为探究 tRCC 发病机制，研究人员构建模型，发现 SFPQ-TFE3可致肾上皮细胞癌变，助力新疗法开发。

　　### 探秘肾癌 “黑匣子”：易位性肾癌研究新突破
在人体精密的 “生命大厦” 里，肾脏犹如一座 24 小时运转的 “净化工厂”，默默过滤血液中的杂质，维持身体的内环境稳定。然而，肾癌却像隐藏在这座 “工厂” 里的 “破坏分子”，威胁着人们的健康。其中，易位性肾细胞癌（tRCC）更是一种罕见却极具攻击性的肾癌亚型，尤其在儿童群体中，它的出现频率相对较高，成为悬在患儿家庭心头的 “达摩克利斯之剑”。

目前，tRCC 的治疗困境重重。尽管医生们采用了手术、化疗、放疗等多种治疗手段，但对于那些难治性或转移性的 tRCC 患者来说，治疗效果依旧不尽如人意，他们的生命健康受到严重威胁。这背后的关键原因在于，tRCC 的发病机制如同一个神秘的 “黑匣子”，我们知之甚少。从基因层面看，tRCC 由涉及 MiT/TFE 基因家族成员 TFE₃或 TFE_B的基因融合驱动，这让它与其他常见的肾癌类型截然不同。然而，除了已知的基因融合，tRCC 的发生发展还涉及哪些关键因素？肿瘤细胞的起源是什么？这些问题一直困扰着科研人员，也阻碍了针对性治疗方法的开发。

为了揭开 tRCC 的神秘面纱，来自荷兰公主玛克西玛儿科肿瘤中心（Princess Ma′xima Center for Pediatric Oncology）等多个研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《iScience》杂志上，为我们理解 tRCC 的发病机制带来了新曙光。

研究人员运用了多种关键技术方法来开展研究。在模型构建方面，他们利用人体肾脏类器官（tubuloids），通过慢病毒转导的方式，将 SFPQ-TFE₃这一常见的 MiT/TFE 融合基因导入其中，构建出 tRCC 模型。在基因分析层面，运用了大量先进的测序技术，如批量 mRNA 测序（bulk mRNA-sequencing）、CUT&RUN 技术来研究基因表达调控和 DNA 结合情况，还通过单细胞 mRNA 测序（scRNA-seq）深入单细胞层面剖析细胞的变化。

下面让我们深入了解一下具体的研究结果：

• SFPQ-TFE₃促使肾类器官癌变：研究人员将 SFPQ-TFE₃导入两种独立的人体肾小管类器官模型 wk16 和 wk17 中。结果发现，与对照组相比，表达 SFPQ-TFE₃的类器官在体外呈现出 tRCC 样的表型，细胞形态发生明显改变，出现多层、实性结构且细胞具有清晰的细胞质，类似透明细胞肾细胞癌（ccRCC）。将这些类器官原位移植到免疫缺陷小鼠体内后，所有移植表达 SFPQ-TFE₃类器官的小鼠都长出了具有 ccRCC 组织学特征的肿瘤，而对照组小鼠则未出现肿瘤。这表明 SFPQ-TFE₃的表达足以使正常人体肾脏类器官在体外呈现 RCC 样形态，并在体内发展为具有 tRCC 特征的肿瘤。
• 基因表达变化源于异常 DNA 结合：研究人员对不同处理的类器官及肿瘤异种移植物进行批量 mRNA 测序，发现表达 SFPQ-TFE₃的类器官和肿瘤异种移植物与患者来源的 tRCC 类器官聚类在一起，表明它们具有相似的基因表达谱。通过 CUT&RUN 技术研究发现，SFPQ-TFE₃融合蛋白通过异常结合 DNA，导致基因表达谱发生改变，进而诱导类器官产生类似 tRCC 的基因表达特征，且发现融合蛋白结合的基因中部分与 WNT 信号通路相关。
• 单细胞测序揭示癌变轨迹：对转导后的类器官进行单细胞 mRNA 测序分析，研究人员发现表达 SFPQ-TFE₃的类器官中，近端连接小管（CNT）/ 主细胞 / 近端肾小管上皮细胞的信号减少，而表达 GPNMB（一种 tRCC 标记物）的间充质样细胞群增加。进一步分析细胞状态轨迹发现，存在一条从管状上皮细胞向 tRCC 样细胞转变的分化轨迹，且在此过程中，上皮 - 间质转化（EMT）过程被激活，同时一些转录因子如 FOXP₁和 HMGA₂的活性发生改变。

综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。研究人员通过构建 tRCC 类器官模型，明确了 SFPQ-TFE₃表达能够驱动正常肾小管上皮细胞向 tRCC 转化，揭示了 tRCC 发生过程中的分化轨迹和转录因子网络变化。这不仅为理解 tRCC 的发病机制提供了重要依据，也为开发针对 tRCC 的新疗法奠定了基础。同时，研究中发现的异常 DNA 结合机制以及相关信号通路的变化，为未来精准治疗提供了潜在的靶点。此外，该研究还为研究 MiT/TFE 驱动的恶性肿瘤提供了一个具有代表性的模型，有助于推动相关领域的深入研究，让我们离攻克 tRCC 这一难题又近了一步。