Nat Cancer：特殊癌细胞群的分离或能促进癌症转移或抗肿瘤炎症发生

上皮间质转化（EMT，epithelial-to-mesenchymal transition）会在胚胎发育过程、成体损伤组织和癌症中诱发细胞可塑性。近日，一篇发表在国际杂志Nature Cancer上题为“Two distinct epithelial-to-mesenchymal transition programs control invasion and inflammation in segregated tumor cell populations”的研究报告中，来自西班牙神经科学研究所等机构的科学家们通过深入研究揭示了肿瘤如何进展为恶性肿瘤，相关研究结果表明，在每个肿瘤内，细胞群都会接受指令在全身发生恶性扩散，而另一组细胞则负责抵抗癌变肿瘤所引起的损伤。

研究者Angela Nieto等人研究上皮间质转化过程（EMT）已经有20年了，在胚胎发育过程中，EMT能允许细胞迁移到不同的目的地从而形成器官和组织，癌症也能利用相同的程序来扩散自身的细胞，并引起其它器官的转移和肿瘤发生，从而导致90%以上的死亡与疾病相关。文章中，研究人员发现，在成年人机体中，这一程序是一种防御机制，当细胞检测到损伤组织并对其进行修复时，细胞就会利用该程序来保护自身免受损伤；然而，当损伤是慢性的，细胞就无法对其进行修复，其能分泌胶原蛋白不断积累并形成纤维化，从而使得器官发生退化。

在这项研究中，研究人员表明，在癌症中，胚胎发育和成人程序过程都会被意外地激活，这两个程序都能在肿瘤中被激活，但在不同个人群中，研究人员观察到了对立的促肿瘤和抗肿瘤程序都会同时发挥作用。沿着这一思路，研究人员强调道，相同的细胞能以一种或另一种方式作出反应，当两个程序在不同细胞中激活EMT过程时就会出现肿瘤内异质性，如今本文研究首次证实了这一现象。此外，研究人员还观察到这两种细胞群体在肿瘤内的位置非常不同，激活胚胎样EMT过程的细胞位于肿瘤外部，而激活修复过程的细胞则主要集中在肿瘤中心。

特殊癌细胞群的分离或能促进癌症转移或抗肿瘤炎症发生

图片来源：Nature Cancer (2024). DOI:10.1038/s43018-024-00839-5

当细胞在个体发育过程中进行分化时，其就会接收一系列细胞身份指令，这些指令能决定其在个体一生中所发挥的功能，本文研究结果表明，EMT是细胞可塑性的一种机制，其能允许成体细胞不断分化以便其能以另一种方式发挥作用。研究者Nieto博士说道，如果细胞处于高度分化状态，其就只能做其已经知道的事情，因此，当其必须对刺激做出反应时（比如损伤），其就不得不稍微逆转这些指令以便能执行其功能，这种可塑性机制对于执行再生过程至关重要。

本文研究结果表明，转录因子Snail1或许在这一过程中扮演着至关重要的角色，因为其首先会出现在这两个EMT轨迹中，从另一方面来讲，研究人员已经致命，转录因子Prrx1对于传播轨迹发挥着决定性的作用，因为当消除这一基因时，肿瘤的转移能力就会消失。研究者注意到，阻断EMT轨迹的传播或能减少癌症转移从而导致更多的细胞被纳入到炎性EMT轨迹中，这或许有利于招募一种负责抵御癌细胞的巨噬细胞。研究者Youssef强调了这些研究结果的重要性，他表示，我们已经证实，所有的EMT轨迹都具有一定的依赖性，这是一项重要的研究发现，或能为设计新型治疗性策略提供新的机会，从而有望治疗多种具有高度转移性且对当前疗法耐受的侵袭性癌症类型。

文章中，研究人员利用三种小鼠模型进行了这项研究，一种是用于研究胚胎中神经嵴发育的胚胎模型，一种是肾脏纤维化的成年模型，第三种是乳腺癌模型。通过利用单细胞分析技术和计算数据分析技术，研究人员就能定义所有促肿瘤和抗肿瘤的细胞状态，利用机器学习手段，研究人员就能预测并确定癌细胞的进化，随后利用在动物模型中的实验研究来进一步证实。如今研究人员已经能将来自动物模型的研究数据与患者数据相关联进行研究了。

研究者Moreno Bueno博士解释道，我们已经证实，在动物模型中发现的两种轨迹的所有细胞状态都能在人类肿瘤中被识别出来，尤其是在预后极差的三阴性乳腺癌中。综上，本文研究揭示了EMT在调节肿瘤内异质性、驱动与炎症或转移性播散相关的功能分布方面扮演着额外的重要角色。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Youssef, K.K., Narwade, N., Arcas, A. et al. Two distinct epithelial-to-mesenchymal transition programs control invasion and inflammation in segregated tumor cell populations. Nat Cancer (2024). doi：10.1038/s43018-024-00839-5