文章圍繞KRAS突變的胰腺癌展開研究，揭示了腫瘤微環(huán)境中巨噬細(xì)胞與胰腺癌細(xì)胞相互作用促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的機(jī)制合作關系，主要發(fā)現(xiàn)如下：

ERK活性與DUSP2的關(guān)鍵作用：KRAS突變雖啟動(dòng)PanIN形成的積極性，但因存在衰老和凋亡信號(hào)難以高效發(fā)展為PDAC深化涉外。單細(xì)胞RNA測(cè)序表明搶抓機遇，腫瘤進(jìn)展中ERK^activeDUSP2^low細(xì)胞亞群擴(kuò)張深刻認識，DUSP2表達(dá)改變可調(diào)節(jié)ERK活性更優美，DUSP2抑制在KRAS突變背景下為癌細(xì)胞提供生存優(yōu)勢(shì)發展基礎。

巨噬細(xì)胞的調(diào)控影響：巨噬細(xì)胞數(shù)量隨胰腺癌進(jìn)展顯著增加，其可誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞ERK磷酸化和DUSP2 表達(dá)降低和諧共生，促進(jìn)癌細(xì)胞發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化質生產力、增強(qiáng)遷移能力和anoikis抗性，使癌細(xì)胞獲得轉(zhuǎn)移能力技術交流。巨噬細(xì)胞與癌細(xì)胞相互作用還會(huì)促進(jìn)淋巴血管生成和免疫逃逸先進的解決方案。

關(guān)鍵信號(hào)軸及臨床意義：TIMP -1 - CD63信號(hào)軸維持ERK^activeDUSP2^low細(xì)胞狀態(tài)，巨噬細(xì)胞是TIMP - 1主要來源創造更多，臨床數(shù)據(jù)顯示TIMP - 1和CD63高表達(dá)與患者預(yù)后不良相關(guān)宣講活動，該信號(hào)軸具有獨(dú)立預(yù)后價(jià)值，與腫瘤分期自主研發、轉(zhuǎn)移及化療反應(yīng)等密切相關(guān)確定性。

研究背景：

胰腺癌是一種惡性程度高的消化系統(tǒng)腫瘤更加廣闊，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜損耗，預(yù)后較差講故事。在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中，致癌性KRAS突變扮演著關(guān)鍵角色性能穩定，約90%的胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）存在該突變全面革新，且在約30%的胰腺上皮內(nèi)瘤變（PanIN）中也能檢測(cè)到。在轉(zhuǎn)基因小鼠模型里情況正常，Kras 激活雖能啟動(dòng)PanIN的形成行業分類，但要發(fā)展成PDAC還需較長(zhǎng)時(shí)間，且進(jìn)一步進(jìn)展需要抑癌基因如Ink4a/Arf提高鍛煉、P53等的失活發展邏輯。同時(shí)，PDAC具有特的生物學(xué)特性有所提升，其細(xì)胞增殖并不突出聽得進，但早期就容易發(fā)生轉(zhuǎn)移。腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞間相互作用對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)先進水平、轉(zhuǎn)移及藥物反應(yīng)有著重要影響便利性，其中巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的相互調(diào)節(jié)機(jī)制卻尚未明確≈匾脚_；谏鲜霰尘吧羁陶J識，研究深入探究了KRAS突變的上皮細(xì)胞如何獲得逃避衰老和免疫清除的能力，進(jìn)而發(fā)展為晚期PDAC應用提升。

研究方法：

細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：培養(yǎng)胰腺癌細(xì)胞系主動性、單核細(xì)胞系等，制備條件培養(yǎng)基高質量發展，進(jìn)行細(xì)胞共培養(yǎng)全方位、遷移實(shí)驗(yàn)、活力檢測(cè)等影響力範圍，通過RT-qPCR和Western blot分析基因和蛋白表達(dá)大局。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：建立基因工程小鼠模型，進(jìn)行胰腺原位和門靜脈注射實(shí)驗(yàn)邁出了重要的一步，觀察腫瘤進(jìn)展有序推進，對(duì)腫瘤組織進(jìn)行免疫組化染色。

臨床樣本分析：獲取胰腺癌患者腫瘤標(biāo)本需求，進(jìn)行單細(xì)胞或批量RNA測(cè)序堅定不移、數(shù)字空間分析，驗(yàn)證臨床相關(guān)性更讓我明白了。

主要研究結(jié)果：

1. 持續(xù)的ERK活化可能是KRAS突變PDAC進(jìn)展的驅(qū)動(dòng)力

通過對(duì)正常和Kras突變胰腺（KrasLSL?G12D/+, Pdx11Cre/+ 迎難而上，KC）的免疫組化染色，發(fā)現(xiàn) PanIN區(qū)域存在大量衰老和凋亡信號(hào)，這解釋了Kras 突變無(wú)法高效驅(qū)動(dòng)PanIN發(fā)展為 PDAC的原因堅持先行。此外產業，對(duì)正常、早期和晚期胰腺腫瘤進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序情況較常見，結(jié)果顯示隨著腫瘤進(jìn)展可持續，細(xì)胞群體發(fā)生顯著變化，如成纖維細(xì)胞體製、巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞比例增加構建，而T和 B細(xì)胞比例減少。上皮細(xì)胞進(jìn)一步細(xì)分為八個(gè)亞群服務延伸，其中E1和E2亞群的比例在腫瘤進(jìn)展過程中逐漸增加共創輝煌，表明這兩個(gè)亞群的細(xì)胞在腫瘤發(fā)展中起著重要作用。另外進一步，分析表明E2亞群在更晚期的腫瘤階段富集精準調控，且表達(dá)Krt18和Krt19，而E1亞群仍保留較高水平的腺泡基因表達(dá)（Amy1/Amy2a2）應用的因素之一〗鉀Q；虮倔w富集分析顯示，E1亞群主要參與細(xì)胞對(duì)炎癥敢於監督、離子和應(yīng)激的反應(yīng)攜手共進，提示該群體受到外部刺激；E2亞群則富集在上皮增殖推進一步、ERK信號(hào)傳導(dǎo)經過、遷移和細(xì)胞骨架組織等途徑，表明其在腫瘤進(jìn)展中與細(xì)胞的增殖和遷移密切相關(guān)力度。

圖1 Kras突變上皮細(xì)胞的E2子集隨著腫瘤的進(jìn)展而擴(kuò)大明確了方向。

隨后分析了KRAS突變的胰腺癌中，ERK活性與DUSP2表達(dá)之間的關(guān)系勇探新路，以及它們?cè)谀[瘤進(jìn)展中的作用機(jī)制單產提升。對(duì)早期和晚期胰腺癌進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序結(jié)果顯示，隨著腫瘤進(jìn)展試驗，成纖維細(xì)胞勞動精神、巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞比例上升，T和B細(xì)胞比例下降製度保障。在上皮細(xì)胞的三個(gè)亞群（C1-Epi預下達、C14-Epi和C15-Epi）中，C15-Epi在早期和晚期都表現(xiàn)出MYC和E2F靶通路的顯著富集統籌推進。此外方案，DUSP家族成員在免疫細(xì)胞中表達(dá)水平較高關鍵技術，且DUSP1、DUSP2深入、DUSP4 和DUSP6在不同細(xì)胞類型中表達(dá)各異表現。進(jìn)一步分析上皮亞群中DUSP的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)只有 DUSP2在晚期C15-Epi中的表達(dá)降低深刻變革，這表明DUSP2表達(dá)下調(diào)可能與ERK活性上調(diào)有關(guān)；隨后在PANC-1胰腺癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)染DUSP2及磷酸酶失活的DUSP2和諧共生，以及敲低DUSP2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)質生產力。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)染DUSP2可降低ERK活性技術交流，而敲低DUSP2則增加ERK磷酸化先進的解決方案。在基因工程小鼠模型中，Kras 突變背景下敲除DUSP2創造更多，會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的胰腺病變宣講活動，且凋亡細(xì)胞減少。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證實(shí)DUSP2表達(dá)改變足以調(diào)節(jié)ERK活性工藝技術，DUSP2抑制在Kras突變背景下為癌細(xì)胞提供生存優(yōu)勢(shì)豐富內涵。

圖2 胰腺癌中細(xì)胞群體特征、相關(guān)基因表達(dá)差異及DUSP2對(duì)ERK活性的調(diào)控研究產能提升。

2. 巨噬細(xì)胞對(duì)胰腺癌細(xì)胞中ERK活性和DUSP2表達(dá)的調(diào)控作用及其與腫瘤進(jìn)展的關(guān)系

通過scRNA測(cè)序發(fā)現(xiàn)胰腺癌微環(huán)境中巨噬細(xì)胞從早期到晚期顯著增多適應性。用巨噬細(xì)胞條件培養(yǎng)基MCM處理PANC-1細(xì)胞或讓單核細(xì)胞與癌細(xì)胞共培養(yǎng)，可使ERK磷酸化增加通過活化、DUSP2表達(dá)降低落地生根，說明癌細(xì)胞與單核細(xì)胞相互作用能調(diào)節(jié)ERK/DUSP2軸。MCM處理后健康發展，ERK快速激活且至少持續(xù)2天有效保障，DUSP2降低在ERK激活后出現(xiàn)，ERK抑制劑可逆轉(zhuǎn)相關(guān)變化長效機製。在Kras突變小鼠模型中講實踐，ERK1/2磷酸化區(qū)域與腫瘤晚期及巨噬細(xì)胞相關(guān)，DUSP2敲除會(huì)增強(qiáng)pERK和周圍巨噬細(xì)胞數(shù)量奮戰不懈，證實(shí)巨噬細(xì)胞可誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞ERK持續(xù)激活為產業發展。

圖3巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞ERK持續(xù)激活

3. 胰腺癌癥細(xì)胞ERK^activeDUSP2^low軸抑制E-cadherin和促進(jìn)轉(zhuǎn)移能力

經(jīng)MCM處理的PANC-1細(xì)胞呈現(xiàn)紡錘形，發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化有所增加，運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)各項要求，E-cadherin 表達(dá)顯著降低。抑制ERK磷酸化可逆轉(zhuǎn)E-cadherin的表達(dá)越來越重要的位置，表明MCM通過ERK激活抑制E-cadherin新技術。DUSP2敲低細(xì)胞表現(xiàn)出與MCM處理相似的表型，且MCM處理的細(xì)胞anoikis 抗性（失巢凋亡抗性，細(xì)胞抵抗因脫離細(xì)胞外基質(zhì)而引發(fā)程序性死亡的能力）增加深入。此外效高，將KPPC細(xì)胞注入小鼠體內(nèi)，MCM處理的KPPC細(xì)胞能形成更具侵襲性的腫瘤并發(fā)生肝轉(zhuǎn)移基礎，說明MCM處理使胰腺癌細(xì)胞獲得轉(zhuǎn)移能力性能，而這與E-cadherin的變化密切相關(guān)。

圖4 MCM表觀遺傳學(xué)修飾抑制E-cadherin表達(dá)并促進(jìn)轉(zhuǎn)移對外開放。

4. ERK^activeDUSP2^low腫瘤細(xì)胞加劇巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤惡性表型

將MCM處理的腫瘤細(xì)胞注入小鼠體內(nèi)技術創新，腫瘤更大且部分出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移，同時(shí)E-cadherin受抑制資料，VEGF-C表達(dá)增加廣泛應用，促進(jìn)淋巴血管生成。細(xì)胞Chat分析顯示腫瘤細(xì)胞上調(diào)PD-L1信號(hào)以逃避免疫監(jiān)視新產品，DUSP2-KD細(xì)胞中PD-L1表達(dá)增加去完善，與巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)。用KPPC小鼠來源的癌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)長遠所需，與巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞ERK磷酸化和PD-L1表達(dá)求索，使其逃避T細(xì)胞殺傷，揭示巨噬細(xì)胞能幫助癌細(xì)胞實(shí)現(xiàn)免疫逃逸規模。

圖5 巨噬細(xì)胞促進(jìn)ERK^activeDUSP2^low腫瘤細(xì)胞的淋巴管生成和免疫逃逸結構。

5. ERK^activeDUSP2^low信號(hào)受TIMP-1-CD63軸持續(xù)活化

通過細(xì)胞因子陣列分析，確定TIMP-1可能是維持癌細(xì)胞ERK^activeDUSP2^low狀態(tài)的關(guān)鍵因子優化上下。敲低CD63后能力建設，MCM誘導(dǎo)的ERK磷酸化維持能力下降，表明TIMP-1-CD63信號(hào)介導(dǎo)了ERK的持續(xù)激活生產體系。臨床樣本分析顯示服務，免疫細(xì)胞中的TIMP-1與癌細(xì)胞中的CD63呈正相關(guān)，高表達(dá)的TIMP-1和CD63與患者預(yù)后不良相關(guān)能力和水平，且該關(guān)聯(lián)在M2巨噬細(xì)胞存在時(shí)更顯著覆蓋。

圖6 巨噬細(xì)胞與ERK^activeDUSP2^low上皮細(xì)胞之間的信號(hào)相互作用。

6. PDAC隊(duì)列中TIMP-1和CD63相互作用的臨床相關(guān)性

對(duì)人PDAC樣本進(jìn)行數(shù)字空間分析研究，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞是腫瘤微環(huán)境中TIMP-1的主要來源高效，且 TIMP-1在M2巨噬細(xì)胞中高表達(dá)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)提高，免疫細(xì)胞中的TIMP-1與癌細(xì)胞中的 CD63呈正相關(guān)機構。對(duì)97例胰腺癌樣本的研究顯示，TIMP-1和CD63高表達(dá)與患者無(wú)病生存期差相關(guān)交流，具有獨(dú)立預(yù)后價(jià)值基礎，且與腫瘤分期提供堅實支撐、轉(zhuǎn)移及化療反應(yīng)等相關(guān)。在不同隊(duì)列分析中高產，TIMP-1/CD63軸與M2巨噬細(xì)胞signature結(jié)合時(shí)信息化技術，對(duì)預(yù)后判斷意義更顯著，凸顯其在影響疾病結(jié)局中的重要性良好。

圖7 Mac-TIMP-1和Epi-CD63的表達(dá)預(yù)測(cè)PDAC不良預(yù)后逐步顯現。

創(chuàng)新點(diǎn)與不足之處

研究發(fā)現(xiàn)TIMP-1-CD63信號(hào)軸在調(diào)控KRAS突變的胰腺癌細(xì)胞的免疫逃逸和轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用，拓展了對(duì)胰腺癌發(fā)病機(jī)制的理解引領，為后續(xù)研究提供了新的靶點(diǎn)和方向快速增長。通過單細(xì)胞RNA測(cè)序等技術(shù)，鑒定出ERK^activeDUSP2^low細(xì)胞亞群在胰腺癌進(jìn)展中的重要作用今年，揭示了其與巨噬細(xì)胞相互作用的機(jī)制，為深入理解胰腺癌的發(fā)展過程提供了新的細(xì)胞層面的證據(jù)結構不合理。

文章雖在KRAS突變胰腺癌研究上取得成果動手能力，但仍可能存在局限：

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头矫妫盒∈竽Ｐ团c人類胰腺癌存在差異，基因背景意見征詢、腫瘤微環(huán)境及對(duì)治療反應(yīng)不同提升，限制了研究成果向臨床的轉(zhuǎn)化。

研究范圍：僅聚焦特定細(xì)胞亞群和信號(hào)通路的必然要求，忽略了腫瘤微環(huán)境中其他細(xì)胞和分子的影響研究成果，且未充分探討性別、年齡等因素對(duì)胰腺癌進(jìn)展的作用完善好。此外大面積，臨床樣本量偏小且存在隊(duì)列差異，影響研究結(jié)論的普適性和可靠性問題分析。

作用機(jī)制：雖揭示了關(guān)鍵信號(hào)軸培養，但對(duì)其上下游調(diào)控機(jī)制及相互作用細(xì)節(jié)了解不足，如TIMP -1如何精確調(diào)節(jié)DUSP2的表達(dá)更加完善，以及CD63下游的信號(hào)傳導(dǎo)通路具體細(xì)節(jié)還不清楚形式。此外，臨床樣本量小且存在隊(duì)列差異支撐作用，影響研究結(jié)論的普適性和可靠性日漸深入。

原文鏈接：https:  //  molecular-cancer.biomedcentral.  com/articles/10.1186/s12943-024-02207-4