胰腺BRG1与PTEN缺失通过YAP/TAZ通路驱动导管内管状乳头状肿瘤发生
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时间:2025年09月27日
来源:Cells & Development 2
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本研究针对胰腺导管内管状乳头状肿瘤(ITPN)的发病机制,通过构建Brg1和Pten条件性双敲除小鼠模型,结合类器官移植及人源样本分析,发现SWI/SNF复合物关键组分BRG1缺失协同PI3K/AKT通路激活会通过YAP/TAZ信号轴诱发ITPN并促进癌变。该研究揭示了YAP/TAZ通路在ITPN形成中的核心作用,为靶向治疗提供了新策略。
在胰腺肿瘤的广阔谱系中,导管内管状乳头状肿瘤(Intraductal Tubulopapillary Neoplasm, ITPN)是一种罕见却具有高度恶变潜能的病变。它与更为常见的胰腺导管腺癌(Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC)不同,拥有独特的病理形态和分子特征。临床上,ITPN的诊断和治疗面临巨大挑战,部分原因在于对其发病机制的理解仍处于初步阶段。既往研究表明,ITPN的分子图谱中频繁出现染色质重塑复合物SWI/SNF(switch/sucrose non-fermenting)的组分基因和PI3K/AKT信号通路相关基因的改变,但这两个系统之间如何相互作用,共同推动肿瘤发生,仍是一个未解之谜。
为了深入探究这一问题,由Kei Iimori和Akihisa Fukuda等来自日本京都大学的研究团队开展了一项深入研究。他们的研究聚焦于SWI/SNF复合物的核心催化亚基BRG1(由SMARCA4基因编码)以及作为PI3K/AKT通路关键负调控因子的PTEN(Phosphatase and tensin homolog)。他们推测,在胰腺导管细胞中,BRG1的缺失若与PI3K/AKT通路的激活(例如通过Pten的缺失)同时发生,可能会协同驱动肿瘤的形成。这项研究不仅旨在验证这一假说,更试图揭示其背后的分子通路,研究成果发表在《Cells》上,为理解ITPN的病因学提供了重要见解,并指出了潜在的治疗方向。
研究者们运用了几个关键的技术方法来验证他们的科学假设。首先,他们利用遗传工程小鼠模型,通过将Hnf1b-CreERT2(一种可在胰腺导管细胞中特异性诱导基因重组的小鼠品系)、Brg1flox(条件性Brg1敲除等位基因)和Ptenflox(条件性Pten敲除等位基因)小鼠进行交配,成功构建了可在成年小鼠胰腺导管中特异性同时敲除Brg1和Pten的模型。其次,他们建立了源自突变小鼠的胰腺类器官(三维体外培养模型)培养体系,并将这些类器官移植到免疫缺陷的NOD/SCID小鼠体内,以评估其体内成瘤能力。此外,研究还包含了针对12例人ITPN临床样本的免疫组织化学分析,用以验证小鼠模型中的发现与人类疾病的相关性。
背景与目的 (Background & Aims)
本研究基于ITPN中频繁观察到SWI/SNF复合物和PI3K/AKT通路改变的现象,旨在探究BRG1在胰腺导管细胞中的功能角色,特别是在PTEN缺失所导致的PI3K/AKT通路激活的背景下,并阐明其下游的分子机制。
通过条件性基因敲除技术,研究人员构建了胰腺导管细胞特异性Brg1和Pten双敲除的小鼠模型。利用该模型产生的病变组织以及衍生出的胰腺类器官进行后续研究,包括皮下移植至NOD/SCID小鼠。同时,对12例人ITPN样本进行了免疫组化分析,以检测相关蛋白的表达情况。
研究结果表明,在PI3K/AKT通路激活(由Pten缺失引起)的背景下,胰腺导管细胞中Brg1的缺失会诱发小鼠形成ITPN,并伴有浸润性癌成分。分子机制上,他们发现突变细胞的Yes-associated protein 1/transcriptional coactivator with PDZ-binding motif (YAP/TAZ)通路被显著激活。在类器官移植瘤模型中,这些肿瘤类器官进一步发展成为具有高TAZ表达的浸润性胰腺导管腺癌(PDAC),表明YAP/TAZ通路的激活状态得以维持。更重要的是,使用YAP/TAZ通路抑制剂verteporfin进行处理,可以显著抑制肿瘤的形成,并部分逆转胰腺导管细胞的去分化表型。与小鼠模型的数据相一致,对12例人ITPN样本的分析显示,SWI/SNF组分的表达下调非常普遍,并且BRG1与TAZ的表达呈现出显著的负相关关系。
本研究得出结论:在胰腺导管细胞中,Brg1和Pten的同时缺失通过激活YAP/TAZ信号通路,进而驱动ITPN的形成。该研究不仅揭示了YAP/TAZ通路是ITPN及其衍生的PDAC发生过程中的一个关键驱动因素,更重要的是,它将其定位为一个潜在的治疗靶点。这意味着,针对YAP/TAZ通路的抑制剂,例如verteporfin,未来或可用于ITPN及由此发展而来的胰腺癌的治疗策略中,为攻克这一棘手疾病提供了新的希望和方向。
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