科学封面(第1期)——肝癌的起始状态

3月9日,《自然》杂志报道了浙大生命科学研究院赵斌课题组的研究成果(http://www.nature.com/nature/journal/v543/n7644/full/543152b.html),这项研究2月1日作为封面文章发表于知名期刊《基因与发育》上。

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                                                                                                 论文链接:http://genesdev.cshlp.org/content/31/3/247

 

科学故事:

俗话说“星星之火,可以燎原”,但当燎原之火侵蚀人类健康的时候我们则要思考如何将它扑灭在星星之火的阶段。人类面对癌症就是这样一种情况。浙江大学生命科学研究院赵斌课题组通过研究,建立了一种全新、高效的肝癌起始阶段动物模型,并第一次捕捉到了单个肝肿瘤起始细胞如何通过一系列活动逃避免疫系统的杀伤。这一研究将对于人类理解肝癌发病原理及开发相关的免疫治疗手段产生重要影响。论文“Single tumor-initiating cells evade immune clearance by recruiting type II macrophages发表在Genes &Development上,第一作者为博士生郭晓灿,通讯作者为赵斌教授。

肝细胞癌(简称肝癌)发病率在各种癌症中排位第五,而死亡率却高居第二位,多数病人在确诊时已处于癌症中晚期。深入了解肝癌的发病机理,找到新的早期诊断标志物,以及新的治疗靶点是肝癌研究的重点。

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图片说明:肝肿瘤起始细胞自单细胞阶段起就主动招募2型巨噬细胞对抗免疫清除。这对肝肿瘤起始细胞的存活和肝癌发生起关键作用。此处肝切片免疫荧光染色显示小鼠液态动力学注射实验后10天,表达YAP的肝肿瘤起始细胞(红色)招募了大量巨噬细胞(绿色),DAPI染色显示细胞核(蓝色)。


“绝大多数的癌症都是由个别正常的体细胞突变而来,我们很想知道,当第一个细胞癌变时,肿瘤是怎样一步步发生发展的。这需要新的研究手段和研究模型。”赵斌介绍,课题组建立了一种全新的小鼠活体肝细胞基因编辑体系,相较于之前的肿瘤动物模型,这一新型的体系可以“定向”让个别正常的肝细胞先行癌变,并精确“仿真”肝癌的发展进程。赵斌说,这一方法灵活有效、可操作性强,可以广泛用于在体内研究肝癌发生和肝细胞内信号转导的机制。


癌细胞发起“招募”

通过研究,课题组第一次跟踪到了肝肿瘤起始阶段的免疫逃逸行为:癌细胞正在“招募”巨噬细胞成为自己的“帮凶”。“这个现象让我们很惊讶,”赵斌说,巨噬细胞是人体内一种重要的免疫细胞,因为会定向识别并吞噬病原体而得名。但在单个体细胞癌变的阶段,巨噬细胞却被癌细胞招募,用来抑制另一种起到免疫监视作用的免疫细胞T细胞。这样,肿瘤细胞就能成功逃过免疫监视,避免被清除。“T细胞具有识别和对抗癌细胞的功能,但在某些情形下,它们却对癌细胞缴械投降,让肿瘤细胞得以进一步发展。在肝癌发生的起始阶段,我们确实观察到了这种现象并找到了原因。”

肿瘤的免疫治疗是近年来癌症研究的热点之一,全面阐明肿瘤免疫逃逸的机制是开发新方法重新调动机体免疫系统杀灭或预防肿瘤的关键。论文发表后,国内知名生命科学资讯平台Bioart邀请了三位领域科学家进行点评。第三军医大学副教授缪洪明认为:“赵斌教授课题组给大家讲述了一个关于肝脏微环境与巨噬细胞相互作用进而促进肿瘤发生发展的story。这个story的核心观点是单个的肿瘤起始细胞可通过募集2型巨噬细胞(M2)进而发生免疫逃逸。课题组通过在活体上进行基因编辑而诱发肿瘤的技术,可谓炉火纯青,非常值得大家借鉴。”

 

媒体报道: 

新华社:http://www.news.zju.edu.cn/2017/0303/c775a460177/page.htm

浙江新闻:http://www.news.zju.edu.cn/2017/0303/c775a460179/page.htm

 

科学家简介:赵斌,浙江大学生命科学研究院教授,肿瘤信号转导研究专家,2012年入选国家“青年千人计划”,2014年获得“国家优秀青年基金”资助。2003年本科毕业于浙大生科院,2004-2009年在美国密西根大学生物化学系获得博士学位,2009-2011年为美国加州大学圣地亚哥分校癌症研究中心博士后,回国后任浙大生研院PI至今。赵斌老师曾以第一作者身份在包括Cell、Nat Cell Biol、Cancer Cell、Genes & Dev、Dev Cell、PNAS、Cancer Res、Curr Opin Cell Biol、J Cell Sci等杂志上发表研究论文或综述、评论文章十多篇, 在Hippo signaling 研究领域做出了许多开创性的贡献,回国独立作为PI后又相继以通讯作者身份在Genes & Dev、Cell Res(封面文章)、Circulation Research 、JBC等杂志上发表系列文章,研究主要聚焦肝癌新型动物模型的建立和肝癌发生发展的细胞分子机制。

课题组网站:http://lsi.zju.edu.cn/redir.php?catalog_id=1020

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