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为解决口腔鳞状细胞癌(OSCC)晚期诊断导致的低生存率问题,研究人员开展舌鳞状细胞癌(OTSCC)患者源性细胞系建立与表征研究,成功建立 3 株细胞系,具体外成球、体内成瘤性等,为研究 OTSCC 提供模型。
口腔癌如同潜伏在人类口腔中的 “silent killer”,在全球范围内肆虐,而印度更是深受其扰 —— 全球约三分之一的口腔鳞状细胞癌(Oral Squamous Cell Carcinoma, OSCC)病例集中于此。由于公众对风险因素认知不足、早期筛查手段匮乏,70% 的患者确诊时已处于晚期,五年生存率仅约 20%。在 OSCC 中,口腔舌鳞状细胞癌(Oral Tongue Squamous Cell Carcinoma, OTSCC)发病率位居第二,尽管当前采用手术、放化疗及靶向治疗的综合方案,但疗效仍不尽人意。如何深入解析肿瘤发生发展机制、探寻更有效的治疗靶点,成为亟待突破的医学难题。
为填补这一研究空白,来自印度塔塔纪念中心癌症研究所(Advanced Centre for Treatment Research and Education in Cancer, ACTREC)的研究团队开展了一项具有重要意义的工作。他们从晚期未接受过治疗的印度 OTSCC 患者手术切除组织中,成功建立并表征了三株患者源性细胞系 ACOTSC120、ACOTSC132 和 ACOTSC140。相关研究成果发表在《Human Cell》杂志,为 OTSCC 的基础与转化研究提供了关键模型工具。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:通过组织块培养法从患者肿瘤组织中分离细胞,利用短串联重复序列(Short Tandem Repeat, STR)分型验证细胞系的人类起源及唯一性,借助核型分析和倍性检测揭示细胞的染色体异常特征,运用流式细胞术(Fluorescence Activated Cell Sorting, FACS)分析癌症干细胞(Cancer Stem Cells, CSCs)标志物 ALDHbr/CD44+的表达,通过 Transwell 实验检测细胞的迁移和侵袭能力,并利用 NOD-SCID 小鼠模型验证细胞的体内成瘤性和转移潜力。此外,研究还纳入了患者临床病理特征分析及免疫荧光、实时定量 PCR 等分子生物学检测手段。
细胞系的成功建立与基本特征
三株细胞系均呈现典型的上皮细胞形态,角蛋白 14(Keratin-14)免疫荧光染色阳性证实其上皮来源。它们均可在体外低附着条件下形成球形克隆(即 “类器官”),显示出自我更新能力。STR 分型结果表明,细胞系的基因图谱与对应患者肿瘤组织完全一致,且在 DSMZ 细胞系数据库中无匹配记录,确认了其来源真实性和独特性。核型分析显示,三株细胞均存在非整倍体异常,如染色体数目增多、缺失及双着丝粒染色体等,其中 ACOTSC140 还出现 Y 染色体丢失,这些基因组不稳定性特征是恶性肿瘤的重要标志。
体内外成瘤性与转移潜能评估
将细胞系接种于 NOD-SCID 小鼠皮下后,ACOTSC140 在 25 天内即可形成肿瘤,而 ACOTSC120 和 ACOTSC132 分别需要 65 天和 140 天。组织病理学检查显示,ACOTSC140 形成高分化至中分化鳞状细胞癌,伴角化过度;另两株则形成中分化鳞状细胞癌,无明显角化。在原位移植模型中,三株细胞均仅在颈部淋巴结观察到微小转移灶,未发现肺转移,提示其转移能力有限但仍具备侵袭潜力。
上皮 - 间质转化(EMT)与癌症干细胞特征分析
免疫荧光和 PCR 结果显示,ACOTSC120 的波形蛋白(Vimentin)表达最高、E - 钙粘蛋白(E-cadherin)表达最低,细胞间隙最大,迁移能力最强;ACOTSC140 则呈现相反趋势,侵袭和迁移能力最弱,表明 EMT 状态与细胞运动能力密切相关。流式细胞术检测发现,ACOTSC132 的 ALDHbr/CD44+细胞比例最高(1.53%),提示其富集更多 CSCs,这可能与其较强的侵袭性和肿瘤启动能力相关。
HPV 状态与临床相关性
值得注意的是,三株细胞系均通过巢式 PCR 检测为 HPV 阴性,这与印度 OSCC 患者中 HPV 感染率较低的临床特征一致,为研究非 HPV 驱动的肿瘤发生机制提供了理想模型。
研究结论与意义
本研究首次从印度 OTSCC 患者中建立了具有明确体内成瘤性的细胞系,其独特的基因组异常、EMT 特征及 CSCs 富集特性,为解析 OTSCC 的恶性转化、治疗抵抗及转移机制提供了珍贵的生物资源。这些模型不仅可用于筛选针对性治疗药物,还能深入探索烟草暴露等印度高发风险因素与肿瘤发生的关联。此外,细胞系的 HPV 阴性背景填补了现有模型的空白,有助于揭示非病毒相关 OSCC 的分子病理机制,为开发更具地域适应性的诊疗策略奠定了基础。该研究成果不仅提升了对印度口腔癌流行病学特征的科学认知,也为全球 OSCC 研究提供了多元化的模型选择,有望推动该领域基础研究向临床应用的转化进程。