《Discover Oncology》:Acinar cells modulate the tumor microenvironment through the promotion of M1 macrophage polarization via macrophage endocytosis in pancreatic cancer
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胰腺癌(PDA)极具侵袭性和致命性。为探寻激活 PDA 中 M1 巨噬细胞表型的新途径,研究人员开展了相关研究。结果发现 PRSS1 和 CTRB1 基因与预后及 M1 巨噬细胞、CD8+ T 细胞浸润相关,腺泡细胞可调节巨噬细胞极化。这为癌症治疗提供了新方向。
胰腺癌(PDA)作为一种恶性程度极高的癌症,其死亡率一直居高不下,严重威胁着人类的健康。在肿瘤微环境(TME)中,巨噬细胞扮演着关键角色,其中 M1 巨噬细胞被认为具有抑制肿瘤生长和转移的能力,然而,目前对于影响巨噬细胞极化的因素却知之甚少。为了深入了解胰腺癌的发病机制,寻找新的治疗靶点,海军军医大学长海医院等研究机构的研究人员开展了此项研究。
研究人员通过多组学分析等多种手段,对胰腺癌进行了全面深入的研究。研究结果发表在《Discover Oncology》杂志上,为胰腺癌的治疗带来了新的曙光。
研究人员采用的主要关键技术方法包括:从多个公共数据库收集数据集,如 GSA、ICGC、TCGA 等队列,进行数据的预处理和整合;运用加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建 mRNA 共表达网络,确定与 M1 巨噬细胞浸润相关的基因模块;利用蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络和相关插件识别关键基因;对人类 PAAD 单细胞 RNA(scRNA)测序数据进行处理和分析;通过免疫组化(IHC)染色检测蛋白表达;开展细胞培养、转染、蛋白检测、细胞功能检测等一系列细胞实验;运用多种统计分析方法评估生存差异、相关性等。
研究结果如下:
检测 M1 样巨噬细胞相关基因模块 :利用 CIBERSORT 算法分析免疫细胞浸润水平,发现 M1 巨噬细胞浸润得分高的患者预后更好。通过 WGCNA 分析,确定了与 CD8+ T 细胞和 M1 巨噬细胞浸润相关的黑色模块(211 个基因),其功能主要集中在胰腺分泌途径和代谢途径。
鉴定 PRSS1 和 CTRB1 为重要基因 :构建 PPI 网络分析黑色模块中的关键基因,结合 DepMap 数据库筛选,发现 PRSS1 和 CTRB1 是关键枢纽基因。高表达 PRSS1 和 CTRB1 的患者总生存期(OS)更长,且这两个基因与 M1 巨噬细胞和 CD8T 细胞的丰度呈正相关。
单细胞测序分析肿瘤腺泡细胞功能受损 :对 PDA 和癌旁组织单细胞测序数据进行分析,发现 PRSS1 和 CTRB1 主要在腺泡细胞中表达,且肿瘤腺泡细胞中其表达水平较低,这可能与腺泡 - 导管化生(ADM)现象有关。
腺泡细胞与 M1 巨噬细胞和 CD8T 细胞相关 :通过对巨噬细胞进行二次聚类分析,区分 M1 和 M2 巨噬细胞。根据腺泡细胞比例分组后发现,高腺泡细胞组中 CD8T 细胞和 M1 巨噬细胞显著增加。
巨噬细胞吞噬促进 M1 极化并抑制肿瘤细胞恶性特征 :免疫组化显示癌旁组织中 PRSS1 和 CTRB1 表达高于肿瘤组织。细胞实验表明,巨噬细胞吞噬过表达 PRSS1 和 CTRB1 的腺泡细胞上清后,可促进其向 M1 表型极化,抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力。
研究结论表明,腺泡细胞在调节胰腺癌免疫微环境中起着至关重要的作用,其可通过影响巨噬细胞极化来调控肿瘤的发展。这一发现为胰腺癌的治疗提供了新的潜在靶点和治疗思路。然而,研究也存在一定的局限性,如生物信息分析样本量不足、实验结果需在动物模型中进一步验证、针对腺泡细胞改善患者预后的策略有待进一步探索等。尽管如此,该研究依然为胰腺癌的研究和治疗开辟了新的方向,有望推动相关领域的进一步发展,为攻克胰腺癌这一难题带来新的希望。
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