9分期刊提出的“癌王”治疗新思路
作者：互联网
厉害了！诱导肿瘤细胞重新分化成正常细胞
在Developmental Cell上有篇题为 "Prevention and Reversion of Pancreatic Tumorigenesis through a Differentiation-Based Mechanism" 的文章。该研究聚焦于腺泡细胞分化基因Ptf1a，在PDAC癌前病变PanIN (pancreatic intraepithelial neoplasia) 中重新表达Ptf1a可以让PanIN细胞重新分化为正常的腺泡细胞，从而阻止了PDAC的发生。
目前关于肿瘤发生的假说有两种，一是基因突变，包括致癌基因因突变而激活，导致细胞无限增殖，以及抑癌基因因突变而失活，抑制细胞无限增殖的控制消失；二是细胞丧失正常分化能力而保持无限增殖。
在正常胰腺中，各种细胞各司其责，腺泡细胞负责分泌胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等，导管细胞负责运输这些消化酶，胰岛中的β细胞分泌胰岛素等。已有研究表明Ptf1a在保持胰腺腺泡细胞保持正常分化能力中发挥着关键的作用。而且在大多数胰腺癌中腺泡细胞被重编程分化为导管细胞，同时发现Ptf1a在胰腺癌中表达水平低甚至没有。
本文作者前期在KrasG12D胰腺癌模型中敲除Ptf1a促进肿瘤发生，单独敲除Ptf1a可以促进腺泡细胞发生导管细胞化生。本文中，作者在KrasG12D诱导产生的PanIN中重新表达Ptf1a可以让PanIN细胞重新分化为正常的腺泡细胞，为肿瘤的预防和治疗提供了一个新思路。
//实验方法//
2. 雨蛙肽急性胰腺炎模型；3. 小鼠组织切片与染色；4. 人细胞系：293T, Panc1, MiaPaCa2, Su8686, SW1990, HPAFII, ASPC1和体外细胞增殖与克隆形成实验；5. 来源于数据库的RNA-seq数据分析。
//结果分析//
作者使用的小鼠模型允许独立调节KrasG12D和Ptf1a，通过tamoxifen（TM）依赖的LSL（Loxp-stop-Loxp），Ptf1aCreERT诱导了KrasG12D和rtTA（反向四环素反式激活蛋白）的表达。
rtTA被强力霉素（DOX）诱导后激活tetO-Ptf1a转基因。rtTA和tetO-Ptf1a的表达可以通过它们相连的共表达IRES-GFP和IRES-LacZ进行监测。对β-半乳糖苷酶（βgal）活性的染色证明了在DOX给药后24小时内tetO-Ptf1a的腺泡特异性活化， rtTA和转基因Ptf1a均可在腺泡细胞中快速诱导表达。
作者给予小鼠模型TM和8周DOX诱导后，KrasG12D胰腺表现出大面积的腺泡细胞损失和癌前病变PanIN形成，在KrasG12D + tetO-Ptf1a小鼠中大大减少。这些结果表明，持续表达Ptf1a足以防止腺泡细胞向PanIN转化。
因为在KrasG12D + tetO-Ptf1a胰腺组织中仍会产生少见的PanIN，作者将这些病变与仅由KrasG12D诱导的PanIN进行了比较。在KrasG12D + tetO-Ptf1a中形成PanIN的细胞绝大多数都是Ptf1a阴性，这与只表达KrasG12D的小鼠体内的表现相同。
大多数KrasG12D PanIN共表达CK19 (tumor marker)和GFP，几乎所有的KrasG12D + tetO-Ptf1a PanIN均为GFP阴性，表明它们未能重组R26LSL-rtTA，因此也不表达tetO-Ptf1a。
因此，由于不完全的Cre重组，在KrasG12D + tetO- Ptf1a胰腺中形成了残留的PanIN。这些结果表明Ptf1a的表达足以阻止PDAC的启动。
相反，KrasG12D + tetO-Ptf1a小鼠胰腺表现出较少的PanIN形成。因此，即使在可以增加肿瘤发生风险的炎症模型中，Ptf1a也是阻止PDAC启动的充要条件。
在KrasG12D + tetO-Ptf1a小鼠胰腺中新出现的GFP阳性细胞同时也是淀粉酶阳性，提示PanIN细胞重新分化为腺泡细胞。作者继续在雨蛙肽诱导的胰腺炎模型中进一步验证Ptf1a可以诱导PanIN细胞重新分化成正常腺泡细胞。
作者选择了对Ptf1a应答敏感的Su8686 和 SW1990细胞，以及对Ptf1a应答不敏感的Panc1和 Mia- PaCa2细胞，进行了克隆形成实验和增殖实验，结果表明在对Ptf1a应答敏感的Su8686 和 SW1990细胞中过表达Ptf1a可以抑制克隆形成和增殖能力，在对Ptf1a应答不敏感的Panc1和 Mia- PaCa2细胞中则没有差异。
//讨论//
PanIN 仅仅是癌前病变，作者并未证明Ptf1a可以使PDAC细胞重新分化成正常腺泡细胞。其他团队（Jakubison BL, et al.）有研究表明单纯过表达Ptf1a并不能改善肿瘤表型，联合化疗药物时可以显著提高肿瘤对化疗药物的应答。而且并不是所有人类PDAC细胞系对Ptf1a存在应答。所以，Ptf1a作为一个肿瘤治疗靶点存在局限性，尚需进一步研究。
在Developmental Cell上有篇题为 "Prevention and Reversion of Pancreatic Tumorigenesis through a Differentiation-Based Mechanism" 的文章。该研究聚焦于腺泡细胞分化基因Ptf1a，在PDAC癌前病变PanIN (pancreatic intraepithelial neoplasia) 中重新表达Ptf1a可以让PanIN细胞重新分化为正常的腺泡细胞，从而阻止了PDAC的发生。
目前关于肿瘤发生的假说有两种，一是基因突变，包括致癌基因因突变而激活，导致细胞无限增殖，以及抑癌基因因突变而失活，抑制细胞无限增殖的控制消失；二是细胞丧失正常分化能力而保持无限增殖。
在正常胰腺中，各种细胞各司其责，腺泡细胞负责分泌胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等，导管细胞负责运输这些消化酶，胰岛中的β细胞分泌胰岛素等。已有研究表明Ptf1a在保持胰腺腺泡细胞保持正常分化能力中发挥着关键的作用。而且在大多数胰腺癌中腺泡细胞被重编程分化为导管细胞，同时发现Ptf1a在胰腺癌中表达水平低甚至没有。
本文作者前期在KrasG12D胰腺癌模型中敲除Ptf1a促进肿瘤发生，单独敲除Ptf1a可以促进腺泡细胞发生导管细胞化生。本文中，作者在KrasG12D诱导产生的PanIN中重新表达Ptf1a可以让PanIN细胞重新分化为正常的腺泡细胞，为肿瘤的预防和治疗提供了一个新思路。
//实验方法//
2. 雨蛙肽急性胰腺炎模型；3. 小鼠组织切片与染色；4. 人细胞系：293T, Panc1, MiaPaCa2, Su8686, SW1990, HPAFII, ASPC1和体外细胞增殖与克隆形成实验；5. 来源于数据库的RNA-seq数据分析。
//结果分析//
作者使用的小鼠模型允许独立调节KrasG12D和Ptf1a，通过tamoxifen（TM）依赖的LSL（Loxp-stop-Loxp），Ptf1aCreERT诱导了KrasG12D和rtTA（反向四环素反式激活蛋白）的表达。
rtTA被强力霉素（DOX）诱导后激活tetO-Ptf1a转基因。rtTA和tetO-Ptf1a的表达可以通过它们相连的共表达IRES-GFP和IRES-LacZ进行监测。对β-半乳糖苷酶（βgal）活性的染色证明了在DOX给药后24小时内tetO-Ptf1a的腺泡特异性活化， rtTA和转基因Ptf1a均可在腺泡细胞中快速诱导表达。
作者给予小鼠模型TM和8周DOX诱导后，KrasG12D胰腺表现出大面积的腺泡细胞损失和癌前病变PanIN形成，在KrasG12D + tetO-Ptf1a小鼠中大大减少。这些结果表明，持续表达Ptf1a足以防止腺泡细胞向PanIN转化。
因为在KrasG12D + tetO-Ptf1a胰腺组织中仍会产生少见的PanIN，作者将这些病变与仅由KrasG12D诱导的PanIN进行了比较。在KrasG12D + tetO-Ptf1a中形成PanIN的细胞绝大多数都是Ptf1a阴性，这与只表达KrasG12D的小鼠体内的表现相同。
大多数KrasG12D PanIN共表达CK19 (tumor marker)和GFP，几乎所有的KrasG12D + tetO-Ptf1a PanIN均为GFP阴性，表明它们未能重组R26LSL-rtTA，因此也不表达tetO-Ptf1a。
因此，由于不完全的Cre重组，在KrasG12D + tetO- Ptf1a胰腺中形成了残留的PanIN。这些结果表明Ptf1a的表达足以阻止PDAC的启动。
相反，KrasG12D + tetO-Ptf1a小鼠胰腺表现出较少的PanIN形成。因此，即使在可以增加肿瘤发生风险的炎症模型中，Ptf1a也是阻止PDAC启动的充要条件。
在KrasG12D + tetO-Ptf1a小鼠胰腺中新出现的GFP阳性细胞同时也是淀粉酶阳性，提示PanIN细胞重新分化为腺泡细胞。作者继续在雨蛙肽诱导的胰腺炎模型中进一步验证Ptf1a可以诱导PanIN细胞重新分化成正常腺泡细胞。
作者选择了对Ptf1a应答敏感的Su8686 和 SW1990细胞，以及对Ptf1a应答不敏感的Panc1和 Mia- PaCa2细胞，进行了克隆形成实验和增殖实验，结果表明在对Ptf1a应答敏感的Su8686 和 SW1990细胞中过表达Ptf1a可以抑制克隆形成和增殖能力，在对Ptf1a应答不敏感的Panc1和 Mia- PaCa2细胞中则没有差异。
//讨论//
PanIN 仅仅是癌前病变，作者并未证明Ptf1a可以使PDAC细胞重新分化成正常腺泡细胞。其他团队（Jakubison BL, et al.）有研究表明单纯过表达Ptf1a并不能改善肿瘤表型，联合化疗药物时可以显著提高肿瘤对化疗药物的应答。而且并不是所有人类PDAC细胞系对Ptf1a存在应答。所以，Ptf1a作为一个肿瘤治疗靶点存在局限性，尚需进一步研究。
标签：表达,Ptf1a,新思路,癌王,细胞,KrasG12D,PDAC,PanIN,期刊 来源： https://blog.51cto.com/u_15127638/2776089