胰腺癌综合治疗系列——2017年全球胰腺癌研究及诊治进展

最近为《肿瘤瞭望》栏目撰写了2017年胰腺癌研究及诊治进展，现发布在“微医”，供大家阅读参考：

TP53罕见激活突变成为胰腺癌 “超级肿瘤抑制蛋白”

    在癌症中，TP53基因是最常出现突变的抑癌基因, TP53基因具有多个突变位点，绝大多数TP53突变为失活性突变。最近斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine)研究人员发现一种罕见的TP53的激活性突变，即TP53第二转录激活区域存在p5353,54位点突变，导致p53成为一个“超级肿瘤抑制蛋白”，该项研究发表于《Cancer Cell》期刊上。  

斯坦福大学团队通过在胰腺癌小鼠模型上检测了几种不同p53突变小鼠的生存期，具有p5353,54位点激活突变的小鼠比含有正常p53的小鼠的胰腺癌进展更慢，生存期更长。通过染色体免疫共沉淀测序（ChIP Sequence）和转录组学分析（Transcriptomic Analyses）发现Ptpn14是p53下游基因。p5353,54蛋白增加Ptpn14的转录，Ptpn14通过抑制Yap的活性进而抑制肿瘤增殖。

在胰腺癌中约75%的TP53基因存在失活性突变，激活性突变非常罕见。Laura D. Attardi博士的研究揭示了在胰腺癌中存在“p53-Ptpn14-Yap”轴，通过此轴可以研制一种模拟P53激活突变信号通路的新疗法。例如开发一种在p53抑制性突变的肿瘤通过抑制Yap的活性，进而减慢胰腺癌的进展。

胰腺癌分子表达谱分析为精准治疗提供“新路标”

Benjamin J. Raphael 教授团队整合分析150例胰腺癌病人的基因组学，转录组学和蛋白组学的芯片结果，深度外显子测序结果揭示了在胰腺癌内存在多种常见的体细胞突变如KRAS , TP53, CDKN2A , SMAD4 , RNF43 , ARID1A ,TGFbR2 , GNAS , RREB1 和 PBRM1。同时结果显示部分肿瘤含有等位基因KARS的突变。KRAS野生型肿瘤则包含GNAS，BRAF，CTNNB1和其他RAS通路基因的改变。蛋白组学分析结果显示EMT信号通路得分较低和MTOR信号通路得分较高的病人预后更好。

分析也包含了与肿瘤亚型相关的非编码RNA(non-coding RNA)。Benjamin J. Raphael 教授团队将整合多种检测结果揭示了胰腺导管腺癌复杂的分子表达谱及不同亚型分子表达与肿瘤预后的相关性，该文章发表于2017年Cancer Cell 期刊上，为精准医学的发展提供了“新路标”。

新技术CRISPR-Cas9助力胰腺癌靶向治疗研究

近期，加拿大多伦多大学的科学家通过CRISPR-Cas9基因编辑筛选手段研究胰腺癌的治疗可能的靶标，找到了胰腺癌的“弱点”，为胰腺癌的靶向治疗提供了新的切入点，该文章发表于《Nature Medicine》期刊上。

二代基因测序结果显示在胃癌，卵巢癌和胰腺癌内，RNF43有义突变广泛存在。Moffat和Angers 教授团队通过CRISPR-Cas9基因编辑筛选手段研究了RNF43突变的胰腺癌，这是一类依赖于Wnt信号通路的胰腺癌。通过基因筛选发现FZD5(Frizzled receptor 家族成员)在Wnt信号通路中起着重要的作用。通过研究发现FZD5能够影响RNF43突变的PDAC的胰腺癌细胞增殖。在体外和体内移植瘤实验中通过抗体抑制FZD5和FZD8的活性能够减慢具有RNF4突变的肿瘤增长速度。在胰腺癌细胞中通过抗体靶向FZD5能够明显抑制胰腺癌的增殖，为胰腺癌的治疗提供新的思路。

胰腺癌细胞通过增强子重编程“保留记忆”促进转移

美国冷泉港实验室的Christopher Vakoc和冷泉港癌症中心David Tuveson教授通过体外组织培养系统和表观遗传学手段在胰腺癌小鼠模型中研究了增强子在胰腺癌进展中的作用，并发表在《Cell》期刊上。

他们分离培养胰腺癌小鼠模型中原位胰腺癌和其转移灶，再将原位胰腺癌和其转移灶接种于C57BL/6J小鼠内，结果转移灶的细胞具有更强的增殖能力和转移能力。转移灶内的胰腺癌细胞的转移能力被“保留记忆”，能够促进胰腺癌的转移。他们进一步通过H3K27ac抗体富集并分析基因组活性区域，结果显示在胰腺癌转移灶内H3K27乙酰化增加即转录活性区域增多。进一步研究发现90%的基因片段的缺失和增加都发生在基因启动子之外，即发生在增强子区域。

Vakoc和Tuveson团队追踪研究发现FOXA1表达增加能够增加增强子的活性和胰腺癌转移能力。这项新的研究表明FOXA1能够使细胞返回到一种更接近发育上的原始状态，促进胰腺癌的增殖和转移。这种表观遗传学上的改变促进胰腺癌转移为胰腺癌的治疗提供了崭新的思路。

全基因组测序揭示驱动基因而非基因不稳定性导致胰腺癌转移

约翰霍普金斯大学医学院Makohon-Moore团队通过对4位胰腺癌患者26处转移灶进行全基因组测序，结果显示在4位患者全部转移灶内具有相类似的驱动基因(Driver gene)突变，而非驱动基因突变（Passenger gene）并无明显相似性。非驱动基因突变是导致肿瘤异质性的主要因素。即使将非驱动基因的突变考虑在内，转移灶内的细胞基因突变的异质性要远低于原发灶内基因突变的异质性，即转移灶内的肿瘤细胞具有更加相似的基因突变。

该项研究发表于《Nature genetics》期刊上。这一理论挑战了基因不稳定性导致转移的理论，驱动基因突变的一致性为胰腺癌转移病人的治疗提供了非常重要的理论依据。

科学家有望通过代谢性疗法治疗肥胖导致的胰腺癌

近日波士顿儿童医院、MIT博德研究所及哈佛大学的研究人员通过研究肥胖、代谢与胰腺癌的关系，在《Nature Communications》上发表了治疗肥胖导致的胰腺癌患者新的代谢疗法，即通过靶向作用肿瘤内清除氮的关键酶ARG2治疗胰腺癌。研究者使用高脂饮食肥胖小鼠与正常小鼠构建胰腺癌原位移植瘤模型，肥胖小鼠肿瘤增殖速度更快并伴随着更高的间质浸润，芯片和GSEA分析结果显示在肥胖小鼠肿瘤内ARG2的mRNA表达明显增加。而靶向ARG2酶可以抑制肿瘤内氮元素的代谢进而抑制肥胖导致的胰腺肿瘤生长。

研究人员Kalaany团队进一步检测了92名胰腺癌患者标本后发现ARG2的表达水平与患者的体重指数呈正相关的关系。当在肥胖小鼠内沉默ARG2后，精氨酸的降解速度会降低，更多的氮元素累积，胰腺癌的生长受到抑制。研究者认为可以通过抑制ARG2来增加肿瘤内的氮元素累积进而抑制肿瘤增殖。通过特异性的抑制ARG2对后期开发新型疗法来改善肥胖导致胰腺癌患者的预后至关重要。

 “葡萄糖上瘾”导致吉西他滨耐药，联合治疗效果明显

葡萄糖摄取量的增多导致肿瘤细胞对其“上瘾”，随之而来的是嘧啶和脱氧胞苷三磷酸（dCTP）的合成增加。高含量的dCTP能够与核苷酸类似物吉西他滨竞争结合位点而降低吉西他滨的效应。

胰腺癌内广泛分布的MUC1蛋白能够稳定HIF1-α的表达，进而增加糖代谢和嘧啶合成并导致吉西他滨耐药。通过靶向HIF1-α和嘧啶合成，进而联合吉西他滨能够有效的减小肿瘤负荷。进一步的研究发现嘧啶合成调节蛋白TKT和CTPS与吉西他滨的耐药相关，低表达TKT和CTPS提示患者预后良好。

本文研究了导致吉西他滨耐药的主要代谢改变，通过抑制其代谢相关信号通路能够有效克服吉西他滨耐药的临床难题，本文发表于《Cancer Cell》期刊上，为胰腺癌病人的治疗提供新方法。

胰腺癌组织内巨噬细胞的“出身”决定其功能！

胰腺癌被称为 “癌中之王”，具有非常丰富的间质和广泛分布的炎症细胞。肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages, TAMs）是肿瘤微环境中重要的组成成分，在胰腺癌的进展中起着重要的作用。

来自华盛顿大学的David G. DeNardo教授发现在KPC胰腺癌小鼠模型中癌内肿瘤相关巨噬细胞来源于单核细胞和胚胎巨噬细胞。肿瘤相关巨噬细胞分型与血液中的单核细胞并无相关性；损伤血液中的单核细胞并不会影响胰腺癌的进展。胚胎来源的巨噬细胞在胰腺癌进展过程中不断扩增；这种扩增是在肿瘤间质内进行的，芯片结果显示在正常胰腺内和胰腺癌内的巨噬细胞在细胞周期调控蛋白表达中存在明显差异。胚胎来源的巨噬细胞具有更高水平的CX3CR1表达和更低的水平的CD11a与CD49d表达。通过基因组学分析发现胚胎来源的巨噬细胞高表达影响间质重塑的蛋白质，且胰腺癌组织内的TAM与胚胎来源的巨噬细胞更为相像。

这一发现揭示在胰腺癌中不同来源的巨噬细胞的作用，血液中的巨噬细胞在免疫应激中起着重要的作用，而胚胎来源的巨噬细胞在间质的重塑中起着重要的作用，该发现发表于《Immunity》杂志上，对未来通过免疫治疗攻克胰腺癌提供了重要的理论依据，同时也为新一代肿瘤免疫治疗药物的研发提供了新靶点。

外泌体介导的Kras-RNAi 逃逸免疫清除为胰腺癌治疗提供新希望

美国MD安德森癌症研究中心（MD Anderson Cancer Center）的研究人员将外泌体与被寄予厚望的靶向治疗RNAi 技术结合，在胰腺癌治疗中取得了非常重要的新进展，该研究发表于《Nature》期刊上。

在90%胰腺癌中都存在GTPase KRAS的突变，KRAS促进胰腺癌的发生、发展和转移。目前为止还没有药物能够直接靶向KRAS。在肺癌和结肠癌中，通过纳米材料作为载体运输RNAi能够抑制肿瘤增长，而在胰腺癌中的效果并不明显。

研究人员从成纤维细胞培养基的上清中分离出外泌体，使用电穿孔的方法将KRAS的siRNA转入外泌体（iExosome）和脂质体（iLiposome）内，结果显示外泌体能够抑制KRASG12D突变的PANC-1细胞内的KRAS活性，增加凋亡、影响其增殖。在小鼠模型内注射含有KRAS-RNAi的iExosomes能够明显的缩小KRAS突变的肿瘤大小，而对照组iLiposomes不能够影响肿瘤大小。进一步的研究表明在此过程中外泌体表面的CD47与SIRPα配体结合能够辅助逃逸免疫细胞对其清除作用。iExosomes并不影响KRAS野生型肿瘤的生长及小鼠存活。

本研究使用外泌体作为运输RNAi的载体，表面CD47可以帮助外泌体逃逸免疫清除，为胰腺癌靶向治疗提供了新工具。小鼠胰腺癌中良好的治疗效果和较少副作用提示外泌体联合KRAS-RNAi在临床上治疗上的巨大的潜能。

免疫质量模型而非免疫数量模型预测胰腺癌病人超长存活期

T细胞免疫在胰腺癌超长生存期病人中起着重要的作用，为了阐明浸润T细胞和肿瘤抗原之间的关系及其在胰腺癌生存期中所起的重要作用，来自美国纪念斯隆-凯特林癌症中心（MSKCC）的Taha Merghoub 和Steven D. Leach教授团队应用遗传学、免疫组学、转录组学、计算生物物理学和功能生物学等方法，对比检测了术后长期生存胰腺癌患者的肿瘤标本（中位总生存期6年）以及较短生存期患者的肿瘤标本（中位总生存期0.8年）。数量模型主要统计分析肿瘤抗原的数量，而质量模型将肿瘤抗原与病原体抗原的相似度以及与T细胞抗原受体（TCR）的结合能力等多种因素纳入其中。研究表明抗原质量模型而非数量模型能够很好的筛选激活T细胞的肿瘤抗原,该项研究发表于《Nature》期刊上。

该研究进一步发现，MUC16（CA125）作为重要的免疫抗原热点在生存期较长的患者肿瘤组织内高频存在，且同一肿瘤内存在多种具有抗原效应的MUC16（CA125）突变形式；而不具备抗原效应的MUC16（CA125）突变则在两类人群的肿瘤组织内无显著分布频率的差异；更为重要的是MUC16（CA125）在胰腺癌转移进程中存在免疫重塑的现象。

总之，该项研究开创性地对长期生存胰腺癌患者肿瘤组织内肿瘤抗原进行分析建模，发现肿瘤表面抗原与免疫T细胞可共同调控胰腺癌生存期，揭示了肿瘤抗原质量适应模型可作为预测患者生存期的重要指标，为胰腺癌及其他肿瘤的免疫治疗提供了新思路。