胰腺癌研究新突破:癌细胞外囊泡促神经侵袭机制揭示

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:In vitro models

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  为探究胰腺癌(PDAC)神经周围浸润(PNI)机制,研究人员发现 PDAC 细胞外囊泡(EVs)经 IL-8/CCL2 激活施万细胞(SCs)促进 PNI,为治疗提供方向。

  《胰腺癌研究新突破:癌细胞外囊泡促神经侵袭机制揭示》
胰腺癌,这个隐匿在身体深处的 “健康杀手”,近年来愈发猖獗。自 2000 年起,美国胰腺癌(PDAC)的发病率每年以 1% 的速度稳步上升,而 5 年生存率却仅有 10% ,令人痛心。在众多导致患者预后不佳的因素中,神经周围浸润(PNI)堪称 “幕后元凶” 之一,在 70 - 95% 的 PDAC 病例中,癌细胞像一群狡猾的 “侵略者”,穿透相邻的神经,为癌症转移 “开路”,极大地增加了治疗难度,使得患者急需更有效的治疗手段。

在肿瘤微环境这个复杂的 “战场” 中,施万细胞(SCs)扮演着重要角色,它本是维持周围神经健康的 “守护者”,但在肿瘤的影响下,却 “叛变” 成为 PNI 的主要推动者。当 SCs 被激活,会像开启了 “加速键” 一样,助力癌细胞向神经迁移。然而,肿瘤究竟如何激活 SCs,这个谜团一直未被解开。与此同时,肿瘤细胞分泌的细胞外囊泡(EV),包括外泌体和微囊泡,在肿瘤转移中的作用逐渐被揭示,但它们在 PDAC 的 PNI 过程中扮演何种角色,还需要深入探索。

以往对癌症与神经相互作用的研究,大多依赖临床观察和体内评估。但体内模型就像一个 “混沌的盒子”,PNI 和肿瘤神经支配常常同时发生,很难理清其中的具体机制,而且动物实验成本高、可重复性低,还难以直接应用于人类。为了突破这些困境,美国阿肯色大学(University of Arkansas)和阿肯色大学医学科学中心(University of Arkansas for Medical Sciences)的研究人员,利用组织工程体外平台和人细胞系,展开了一场探索胰腺癌 PNI 机制的科研之旅,相关成果发表在《In vitro models》杂志上。

研究人员在这场探索之旅中,使用了多种技术方法。他们运用纳米颗粒跟踪分析(NanoSight),像给细胞外囊泡 “量体裁衣” 一样,精确测量其大小和浓度;采用蛋白质组学分析,深入挖掘细胞外囊泡中蛋白质的 “秘密”;利用脱细胞神经基质水凝胶(dECM nerve hydrogel),构建出模拟体内微环境的 “小天地”,让细胞在其中 “自由生长”;还通过免疫荧光和共聚焦显微镜技术,“亲眼目睹” 细胞的变化,以及使用 Luminex 多重分析,对细胞分泌的各种因子进行 “精准定位” 。

研究结果为我们揭开了胰腺癌 PNI 的神秘面纱。在细胞外囊泡的 “尺寸较量” 中,研究人员发现,通过不同方法分离得到的胰腺癌肿瘤细胞(PANC-1)来源的细胞外囊泡(TEVs)和健康细胞(HPNE)来源的细胞外囊泡(EVs),在大小上存在显著差异。MWF 分离的 TEVs 与 UC 分离的样本在大小上相似,且比 EVs 更大 。同时,Luminex 分析证实,TEVs 和 EVs 都带有特定的标记蛋白,不过 TEVs 中的 CD9 和 CD63 水平明显更高。

深入探究蛋白质组学后,研究人员发现,在众多差异表达的蛋白质中,IL-8 信号通路相关蛋白在 TEVs 中显著升高。这一发现就像找到了一把开启 “大门” 的钥匙,为后续研究指明了方向。

IL-8 在 SCs 的激活过程中扮演着关键角色。当研究人员用 TEVs 处理嵌入 dECM 神经水凝胶的 SCs 时,SCs 中激活标记物 GFAP 的水平显著升高,而且分泌的促肿瘤细胞因子如 CCL2、MMP-2 等也大大增加。但当使用 IL-8 中和抗体 “阻挡” IL-8 的作用时,这些变化就像被按下了 “暂停键”,SCs 的激活水平和细胞因子分泌都受到抑制。

最后,研究人员通过体外构建 PNI 模型,模拟癌细胞 “侵袭” 神经的过程。结果显示,TEV/IL-8 激活的 SCs 能显著增强 PDAC 细胞的侵袭能力,而 CCL2 在这个过程中发挥了重要作用。当抑制 CCL2 时,癌细胞的侵袭能力明显下降。

综合研究结论和讨论部分,这项研究揭示了 PDAC 的 TEVs 通过 IL-8/CCL2 轴激活 SCs,进而促进 PNI 的新机制。这一发现为 PDAC 的治疗开辟了新的方向,靶向 IL-8 或 CCL2 或许能成为限制 PDAC 的 PNI 的有效策略。然而,研究也存在一些局限性,比如未深入研究不同类型的细胞外囊泡在 PNI 中的具体作用,未来还需要更多的研究加以完善。但无论如何,这项研究为胰腺癌的治疗带来了新的希望之光,有望在未来帮助更多患者战胜这一 “健康杀手”。

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