胰腺导管腺癌(PDAC)是最致命的实体瘤之一,五年生存率仅约13%。其恶性转化通常经历一个漫长的癌前阶段——从胰腺上皮内瘤变(PanIN)到浸润性癌,中间存在一个良性向恶性转变的关键转折点。然而,这个转折点何时发生、如何发生,以及是否可以在不可逆的恶性进展之前进行干预,一直是胰腺癌研究的核心难题。
已知超过90%的PDAC携带KRAS激活突变,同时约50%的患者伴有TP53失活突变,而CDKN2A和SMAD4也是常见的抑癌基因失活。在经典模型中,这些遗传改变被认为逐步累积驱动癌变。但近年研究发现,即使在癌前病变中,致癌信号和抑癌反应可能同时存在,形成一种拉锯状态。
2026年4月17日,Memorial Sloan Kettering癌症中心Scott Lowe团队与Dana Pe'er团队合作在《Cell》发表研究,利用单细胞和空间转录组学技术,在模拟自发p53缺失的PDAC小鼠模型中,首次揭示了祖细胞样状态是良性向恶性转变的汇聚节点,并阐明了其周围的自我强化微环境如何被逐步重塑。
祖细胞样状态——致癌与抑癌力量的“角斗场”
在Kras突变的小鼠胰腺癌前病变中,研究人员发现了一个离散的祖细胞样群体。令人意外的是,这些细胞不仅高表达KRAS驱动的致癌基因程序,同时也高表达p53、CDKN2A、SMAD4等抑癌基因控制的程序。这种看似矛盾的共激活状态,实际上诱导了一种衰老样反应——细胞试图通过进入衰老来抑制自身的恶性转化。
利用新开发的空间分析框架,研究者发现这些祖细胞样细胞在肿瘤进展过程中,逐步重塑周围的微环境——包括成纤维细胞活化、细胞外基质重塑、免疫细胞浸润改变——最终形成一个与浸润性PDAC非常相似的免疫特权的纤维化微环境。重要的是,这种微环境在肿瘤尚未形成之前就已经开始组装,为恶性转化铺平了道路。
使用KRAS抑制剂(如MRTX1133)短期处理,不仅清除了祖细胞样细胞,还瓦解了其周围的微环境,从而显著延迟了恶性肿瘤的起始;当p53被抑制时,祖细胞样细胞不再进入衰老,而是发生上皮-间充质转化,获得更强的迁移和侵袭能力,并加速形成免疫特权微环境,推动肿瘤快速进展。这表明p53活性或KRAS抑制可瓦解微环境并阻断恶性转化。
该研究表明,从良性PanIN到恶性PDAC之间存在一个可干预的临界窗口——在这个窗口中,祖细胞样状态和其微环境尚未完全固化。通过靶向KRAS或增强p53功能,有可能在这个窗口期内阻止恶性转化。
临床应用展望
对于已知携带KRAS突变或有胰腺癌家族史的高风险人群,通过无创液体活检(如检测KRAS突变或特定微环境标志物)识别出祖细胞样状态的早期信号,可以启动预防性干预,如短期KRAS抑制剂治疗或诱导p53活性的药物,从而延缓甚至避免癌症发生。
目前KRAS G12C、G12D抑制剂已进入临床。本研究发现瞬时KRAS抑制即可瓦解癌前微环境,提示在癌前病变阶段使用KRAS抑制剂(而非等到晚期肿瘤)可能更具成本效益和预防价值。这需要重新设计临床试验,将高风险癌前病变患者纳入研究。
对于p53野生型但功能被抑制的患者(如通过MDM2过表达),使用p53激活剂(如APR-246、Nutlin-3a)可能恢复p53的抑癌功能,迫使祖细胞进入衰老,从而阻断恶性转化。
除了直接靶向癌细胞,瓦解祖细胞周围的纤维化和免疫抑制微环境也可能有效。例如,使用FAK抑制剂、CXCR2拮抗剂或TGF-β阻断剂,可以破坏成纤维细胞活化和免疫特权,使祖细胞更容易被清除。
祖细胞样状态的特征基因(如特定的转录因子、细胞表面标记物)及其微环境相关蛋白(如胶原蛋白、基质金属蛋白酶)可作为早期诊断或风险分层的生物标志物,在影像学可见病变出现之前提示恶性转化风险。
对于已经发生早期浸润的患者,联合使用KRAS抑制剂、p53激活剂和免疫检查点抑制剂(如抗PD-1)可能产生协同效应,一方面直接抑制癌细胞,另一方面重塑微环境以增强免疫攻击。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
José Reyes et al, Oncogenic and tumor-suppressive forces converge on a progenitor niche at the benign-to-malignant transition, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.03.032.