Nature子刊：胰腺癌扩散的微弱变化

肝脏的微观变化可以用来预测胰腺癌是否会在体内扩散，以及扩散到哪里。这一发现有可能为预测疾病进程和防止胰腺癌扩散到其他器官提供新的方法。这项研究由美国威尔康奈尔医学公司领导，与瑞典Linköping大学的研究人员合作进行，并发表在《Nature Medicine》杂志上。

癌细胞有几个特性使它们区别于同一组织中的健康细胞。许多肿瘤发展出的一个特性是在其他器官中产生继发性肿瘤的能力。这个过程被称为转移。但是关于它是如何发生的，以及是什么导致一些同类型的肿瘤扩散，而另一些则不会，还有很多问题。目前发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的这项研究主要关注胰腺癌在初始手术治疗后的转移。胰腺癌主要扩散到肝脏。非常需要能够在早期阶段进行风险评估，以发现最有可能发生肝转移的患者。Constantinos Zambirinis博士说：“一旦肿瘤扩散到肝脏，大多数患者不幸死于转移性疾病。这项研究的目标之一是试图捕捉肝转移开始的早期步骤。”

一百多年前，研究人员观察到这种传播不是随机的。一种特定类型的癌症通常会转移到哪些器官，这是有规律的。根据一种理论，肿瘤和接受器官之间的良好“契合”是新的继发性肿瘤在那里存活的必要条件。

这个理论被命名为“种子和土壤”假说。许多研究都集中在“种子”，即原始肿瘤，促进扩散的特性上。然而，负责当前研究的研究人员想要调查“土壤”——也就是癌症扩散的器官——在这一过程中所起的作用。

由David Lyden博士领导的威尔康奈尔医学研究小组先前的研究表明，原始肿瘤可以向远处的器官发送信号，并诱导变化，从而使转移瘤的生长成为可能。

或者，换句话说:根据这一理论，癌细胞在到达其他器官之前很久就开始转移了。然而，这些研究以前没有在人类身上进行过，而主要是在小鼠身上进行的。问题是，它在人类身上是否也有同样的作用。

与纪念斯隆凯特琳癌症中心合作，研究人员收集了49名接受胰腺癌手术且当时没有转移迹象的患者的肝脏组织样本。他们还从19名没有癌症的患者身上提取了肝脏样本，这些患者接受了类似的良性病变治疗。然后，研究人员在接下来的三年里跟踪研究参与者的情况。研究发现，胰腺癌转移患者的肝脏与未发生癌症的对照组相比存在显著差异。癌症患者肝脏的这些变化与免疫系统和炎症增加等因素有关。然而，胰腺癌没有扩散的那组患者的肝脏特征与对照组的肝脏相对相似。

这些发现加强了一种假设，即原始肿瘤发出信号，导致其他器官发生变化，创造了一个所谓的转移前生态位，癌细胞更有可能在这里生长为继发性肿瘤。在后来发展为肝脏继发性肿瘤的患者中，癌症似乎以不同的速度扩散。因此，在他们的分析中，研究人员将癌症患者分为两组:手术后6个月内早期扩散到肝脏，6个多月后晚期扩散到肝脏。还有一组患者的癌症扩散到肺部或其他器官，但没有任何肝脏扩散，还有一组患者的癌症根本没有扩散。研究人员发现，与肝脏转移过程较长或根本没有发生的肝脏相比，那些迅速发生肝转移的肝脏在代谢、基因表达和免疫细胞方面存在微小但重要的差异。根据各种分析的结果，研究小组开发了一种机器学习模型，根据最初癌症诊断时肝脏活检的特征来预测胰腺癌是否会扩散以及在哪里扩散。

“这项工作改变了收集胰腺癌和其他癌症(如结直肠癌和胃癌)转移前肝脏样本的临床环境，希望能够确定这些患者转移的时间和可能性，”David Lyden博士说，他是儿科心脏病学教授，也是威尔康奈尔医学院儿科和细胞与发育生物学教授。这样的预测可以帮助医生根据个别患者复发的风险量身定制癌症治疗方案。

“最有趣的是，肝脏的差异取决于患者的进展情况。我们看到了各种变化的标志，这些变化似乎对癌症的扩散有影响，这将是非常令人兴奋的，在扩大的研究中进行跟进，”Linda Bojmar说。研究人员现在正计划对胰腺癌和其他胃肠道癌症进行更大规模的研究，看看他们最初的发现是否能得到证实，并进一步研究细胞机制。这项研究得到了国家癌症研究所、国家卫生研究院、瑞典癌症协会、瑞典研究理事会和瑞典医学研究协会等机构的资助。