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Nature:里程碑突破!鉴定出食管癌的细胞起源

在一项新的研究中,来自中国福州总医院、中科院上海巴斯德研究所、广东腾飞基因科技有限公司、西南医科大学、天津医科大学海河临床学院、西安交通大学第一从属医院和美国哥伦比亚大学医学中心(CUMC)、罗彻斯特大学、贝勒医学院、普林斯顿大学医学中心、罗格斯大学、北卡罗莱纳州中央大学的的研究职员以小鼠和人组织为研究对象,鉴定出上消化道中可能发生巴雷特食管(Barrett's esophagus)的细胞。巴雷特食管是食管癌的预兆。这种“细胞来源”的发现有望加快开发更加准确的筛查工具和治疗巴雷特食管和食管腺癌的疗法。在美国,食管腺癌是增长得最快的一种癌症。相关研究成果于2017年10月12日在线发表在Nature期刊上,论文题目为“Transitional basal cells at the squamous?columnar junction generate Barrett’s oesophagus”。

在巴雷特食管中,衔接口腔和胃部的食管导管内的一些组织被肠道相似的组织替换,从而导致胃灼热和吞咽艰苦。大多数巴雷特食管病例源自胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease, GERD),即胃酸慢性反流到食管下端中。一小部分巴雷特食管患者会产生食管腺癌,即一种最为常见的食管癌。

在从前的40年中,食管腺癌的发病率回升了800%。然而,在统一时代内对它的筛查和治疗简直没有获得进展。假如食管腺癌不能较早地被检测到,那么患者在确诊后通常仅可以存活不到一年的时间。

科学家们已提出了至少5种巴雷特食管模型,每种模型都是基于一种不同的细胞类型。论文通讯作者、CUMC医学副教学Jianwen Que博士说,“然而,在这些试验模型中,没有一种模型会模仿这种疾病的所有特点。这让我们相信对巴雷特食管而言,确定存在另一种尚未被发现的细胞起源。”

在当前的这项新的研究中,Que博士和他的同事Ming Jiang博士(论文第一作者、CUMC医学系助理研究员)对小鼠进行基因改革,促进它们产生巴雷特食管。他的团队随后研究了这些小鼠的胃食管连接组织(gastroesophageal junction tissue)产生的变化。他说,“在这种组织中的所有已知的细胞都坚持不变,但是我们发现了一种之前未被鉴定出的区域寓居着独特的基底祖细胞(basal progenitor cell)。”祖细胞是干细胞的早期后世,能够分化为一种或多种特定的细胞类型。

Que博士团队随后利用一种被称作谱系追踪(lineage tracing)的技巧,肯定这些独特的经过一种荧光蛋白标志的基底祖细胞是否能够导致巴雷特食管产生。在这些测试中,几种小鼠模型被用来证实胆汁酸反流或基因变化增进这些祖细胞增殖,从而导致巴雷特食管产生。在利用从小鼠和人体胃食管连接组织中分别出的这些奇特的基底祖细胞构建出的类器官(即人工造就的类似于一种器官的细胞群体)中,他们取得同样的视察结果。

Que博士说,“既然我们知道了巴雷特食管的细胞起源,那么下一步就是开发靶向这些祖细胞或者被胃酸反流激活的信号通路的疗法。”

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