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结肠癌存在神经依赖性,但施万细胞(SCs)在其进展中的作用不明。研究人员对此展开研究,发现肿瘤相关非髓鞘化 SCs 在结肠癌组织中增多且与不良预后相关,SCs 通过 c-Jun 促进肿瘤生长。该研究为结肠癌治疗提供新思路。
癌症,这个令人闻风丧胆的 “杀手”,一直以来都是医学领域的研究重点。它的发生和发展受到多种因素的影响,肿瘤微环境(TME)内复杂的细胞间相互作用更是其中的关键环节。在肿瘤研究不断深入的今天,神经系统与肿瘤之间千丝万缕的联系逐渐浮出水面,一个新兴领域 —— 癌症神经科学悄然兴起。
就拿结肠癌来说,它可不是一个简单的 “对手”。结肠组织内布满了密密麻麻的神经,这些神经与周围组织紧密互动,让结肠癌的发展变得更加复杂。其中,癌细胞侵犯周围神经的过程,也就是所谓的神经周围浸润(PNI),不仅是多种非中枢神经系统恶性肿瘤的显著特征,在结肠癌中更是与较差的预后和较高的复发风险紧密相连。
施万细胞(SCs)作为周围神经系统的主要神经胶质细胞,在神经的发育、功能维持和修复中都扮演着重要角色。然而,在肿瘤这个特殊的环境里,它的表现却有些 “异常”。已有研究发现,SCs 会参与到多种癌症的 TME 中,助力肿瘤的发展,像在胰腺癌和黑色素瘤中,它们就帮助癌细胞迁移和转移。可奇怪的是,在结肠癌中,SCs 到底起着怎样的作用,是什么因素让它们 “叛变” 促进肿瘤发展,这些问题却一直没有答案。
为了揭开这些谜团,来自国内的研究人员踏上了探索之旅。他们深入研究,最终取得了一系列重要成果,相关论文发表在《Cancer Letters》上。这一研究成果为结肠癌的治疗带来了新的曙光,有望为开发更有效的治疗策略提供关键线索。
研究人员在这项研究中运用了多种技术方法。他们从 The Cancer Genome Atlas(TCGA)数据库获取结肠腺癌(COAD)患者的 mRNA 表达数据 ,利用 “TCGAbiolinks” R 包进行分析。通过从 Tabula Sapiens portal 获取不同 SC 亚型的基因特征,借助单样本基因集富集分析(ssGSEA)来量化不同 SC 亚型的特征分数。此外,还进行了单细胞 RNA 测序分析细胞间相互作用,并开展了共培养实验探究细胞间的影响。
肿瘤相关 SCs 的丰度与结肠癌预后相关
研究人员首先获取了人类 SCs 的多种特征,包括髓鞘化和非髓鞘化 SCs 的特征,然后对大量 COAD 患者的数据进行 ssGSEA 分析。结果发现,与正常组织相比,肿瘤样本中的非髓鞘化 SCs 显著增多。这一发现表明,肿瘤相关非髓鞘化 SCs 在结肠癌的发展过程中可能起着重要作用,其数量的变化或许能作为评估结肠癌患者预后的一个指标。
SCs 在肿瘤组织中 c-Jun 表达升高
在对结肠肿瘤组织进行研究时,研究人员发现 SCs 中 c-Jun 的表达明显升高。c-Jun 作为激活蛋白 1(AP-1)转录因子复合物的重要组成部分,在 SCs 的表型和功能调控中至关重要。它参与了 SCs 的去分化、增殖和迁移过程,而这些过程在肿瘤发生时可能被异常利用。由此推测,c-Jun 表达的升高或许是 SCs 在肿瘤组织中发生变化的关键因素,影响着它们与肿瘤细胞之间的相互作用。
细胞间相互作用影响 SCs 激活
通过单细胞 RNA 测序分析,研究人员发现神经胶质细胞(包括 SCs)与恶性细胞和成纤维细胞之间存在着强烈的细胞间相互作用。随后的共培养实验进一步证实,肿瘤细胞和癌症相关成纤维细胞能够特异性地促进 SCs 中 c-Jun 的激活,而与免疫细胞共培养时则没有这种效果。这就揭示了在肿瘤微环境中,不同细胞之间的相互作用对 SCs 的激活有着不同的影响,肿瘤细胞和成纤维细胞在 SCs 的激活过程中扮演着重要角色。
SCs 以 c-Jun 依赖的方式促进肿瘤生长
在体内实验中,研究人员发现 SCs 能够促进肿瘤生长,而且这种促进作用依赖于 c-Jun。当敲低 c-Jun 时,SCs 的激活受到抑制,肿瘤生长也随之受到影响。这直接表明了 c-Jun 在 SCs 促进肿瘤生长过程中的关键作用,为理解结肠癌的发展机制提供了重要依据。
c-Jun 敲除改变 SCs 的分泌组
研究人员还对 c-Jun 敲除后的 SCs 进行了深入研究,发现其分泌组发生了显著变化。其中,白细胞介素 - 6(IL-6)的分泌明显减少。IL-6 是 SCs 促进肿瘤生长的关键效应因子,它的减少意味着 SCs 的促肿瘤活性降低。这一结果表明,c-Jun 不仅调控着 SCs 的激活,还通过影响其分泌组来发挥促肿瘤作用,为干预结肠癌的发展提供了新的潜在靶点。
研究人员通过一系列实验,明确了激活的 SCs 在结肠癌发展中扮演着促进肿瘤生长的角色。肿瘤相关非髓鞘化 SCs 在结肠癌组织中增多,且与患者较差的临床预后相关。SCs 的激活与肿瘤微环境中细胞间的相互作用密切相关,尤其是肿瘤细胞和癌症相关成纤维细胞能促进 SCs 中 c-Jun 的激活。c-Jun 不仅是 SCs 激活的关键标记,还通过调控 SCs 的分泌组,影响肿瘤的生长。
这项研究为结肠癌的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略。以往针对结肠癌的治疗往往聚焦于肿瘤细胞本身,而此次研究将目光投向了肿瘤微环境中的 SCs,为攻克结肠癌开辟了新的方向。未来,有望基于这些发现,开发出针对 SCs 或其相关信号通路的靶向治疗方法,为结肠癌患者带来新的希望。同时,该研究也为其他癌症的研究提供了参考,推动癌症神经科学领域不断向前发展。