肠癌细胞的“返祖”之旅：揭秘癌细胞转移的新机制

癌症，这个让人闻之色变的疾病，其最致命的特点之一就是癌细胞的转移。尤其是结直肠癌（CRC），它不仅发病率高，而且转移后的治疗难度极大。最近，美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心（MSKCC）的研究团队在《自然》杂志上发表了一项突破性研究成果，揭示了肠癌细胞在转移过程中的一种独特现象——“返祖”，即癌细胞在表型上回到了类似胚胎阶段的状态，这一发现为我们理解癌症转移的机制提供了新的视角。

肠癌细胞的“返祖”现象

在这项研究中，科学家们发现，结直肠癌细胞在远处转移的过程中，会经历一种特殊的表型转变。它们放弃了肠道干细胞（ISC）的表型状态，通过重编程，回到了人类胚胎发育阶段才会出现的高度保守的胚胎祖细胞状态。这种“返祖”现象，不仅让癌细胞与原发肿瘤中的细胞截然不同，还赋予了它们更强的适应性和可塑性。

核心数据结果

研究者们分析了31例CRC患者的正常结肠、原发癌灶和转移灶配对组织样本，通过单细胞RNA测序技术，他们发现了以下核心数据结果：

1. ISC基因特征的变化：与正常结肠组织细胞相比，原发灶内的CRC细胞显示出更高水平的ISC基因特征，如LGR5等WNT信号通路靶基因的表达上调。然而，转移灶内的CRC细胞ISC基因特征却低于原发灶内的细胞。
2. 非经典模组的表达：研究者们确定了10个基因模组，其中6个为“非经典模组”，与癌细胞向非肠道细胞状态分化有关。转移灶CRC细胞中这些模组的频率显著更高，并且与CRC患者的不良生存预后显著相关。
3. 胚胎期基因特征的回归：通过比对胚胎时期的结肠细胞基因特征和CRC患者的基因特征，研究者们证实了CRC细胞在发生和远处转移过程中，表型确实会回到类似胚胎阶段的状态。

临床应用的启示

这项研究的发现对于临床治疗具有重要的启示。首先，它提示我们，针对肠癌细胞的转移，可能需要考虑其在不同阶段的表型变化。其次，研究中提到的转录因子PROX1，它在原发灶CRC细胞中抑制非经典模组基因的表达，而在转移灶中，这种抑制作用被削弱。这表明，通过调节PROX1的活性，或许可以控制癌细胞的表型转变，从而抑制其转移能力。

结语

肠癌细胞的“返祖”现象为我们提供了一个全新的视角来理解癌症转移的复杂性。虽然这项研究还处于初步阶段，但它无疑为未来的癌症治疗提供了新的思路。对于有兴趣深入了解这一研究的医生和科研工作者，建议阅读原文以获得更多详细信息。

参考文献

A R, Moorman., E K, Benitez., F, Cambuli., Q, Jiang., A, Mahmoud., M, Lumish., S, Hartner., S, Balkaran., J, Bermeo., S, Asawa., C, Firat., A, Saxena., F, Wu., A, Luthra., C, Burdziak., Y, Xie., V, Sgambati., K, Luckett., Y, Li., Z, Yi., I, Masilionis., K, Soares., E, Pappou., R, Yaeger., P, Kingham., W, Jarnagin., P, Paty., M R, Weiser., L, Mazutis., M, D'Angelica., J, Shia., J, Garcia-Aguilar., T, Nawy., T J, Hollmann., R, Chaligné., F, Sanchez-Vega., R, Sharma., D, Pe'er., K, Ganesh.(2024). Progressive plasticity during colorectal cancer metastasis. Nature, 0(0), 0. doi:10.1038/s41586-024-08150-0