预测“癌症之王”转移，全新工具登上《自然-医学》
被称为“癌症之王”的胰腺癌是一类极其凶险的癌症，患者在手术切除后常常发生癌转移，仅有10%的胰腺癌患者在初次诊断后，生存率可以达到两年以上。“如果我们能预测癌症转移的时间和位置，这可能会真正改变胰腺癌的治疗方式，尤其是对于转移风险高的患者来说。”威尔康奈尔医学院教授David Lyden说。
在一项发表于《自然-医学》的研究中，Lyden教授领导的团队 利用来自肝脏活检样本的信息，建立了预测胰腺癌向不同位置转移的模型 ，这一突破有助于指导医生在癌细胞转移之前开展精准治疗。
早在2015 年，Lyden博士与同事发现胰腺癌细胞分泌的一些因子会到达远处器官（最常见的是肝脏），从而为肿瘤创建一个转移前微环境。
为了理解这些变化如何为癌细胞的转移做好准备，最新研究的联合团队从49 名接受手术治疗的早期胰腺癌患者身上获取了肝脏活检样本，此外他们还收集了非癌性胰腺病变患者的肝脏活检样本作为对照。
接下来，研究团队对这些样本进行了一系列分子、细胞和代谢分析，从中识别能够判断癌症是否会转移，以及向何处转移的特征。在至少3年的随访期后，他们将患者分为4个不同的复发组：早期肝转移（即在手术切除后6个月内出现肝转移）、后期肝转移、肝外转移（向肝脏之外的其他器官转移），以及无病幸存者。
▲研究模型示意图 （图片来源： Vanessa Dudley）
对比不同组别患者以及对照组的肝脏特征后，研究团队发现，无病幸存者的肝脏特征与未患癌症的人群非常相似。
另一方面，与无病幸存者相比，早期肝转移患者的肝脏中充满了 中性粒细胞胞外诱捕网 （neutrophil extracellular trap），它们由死亡的中性粒细胞释放，是由DNA和酶缠绕形成的网状纤维结构。由于这些诱捕网与未来的转移密切相关，并且在疾病进程中发展得非常早，因此在不久的将来， 放射成像有可能检测到这些诱捕网，并识别出有扩散风险的患者。
对于肝外转移患者，他们表现出强烈的免疫反应，保护性T细胞和自然杀伤细胞已经浸润至他们的肝脏，大量免疫调控基因被激活。这些容易在肝脏外发生转移的个体，可能受益于免疫疗法来增强持续的抗肿瘤免疫应答。
另一方面，那些后期肝转移的患者也表现出免疫细胞积累，但这些细胞显示出代谢衰竭的迹象。研究人员表示，就像是肝脏试图保护自己，但最终输掉了与癌细胞的战斗。
利用上述一系列发现，研究团队开发了一个基于机器学习的模型， 该模型成功预测了手术时的转移结果，准确率达到 78%。
接下来，研究团队计划在更大范围的胰腺癌患者中验证他们的研究结果，并研究这种方法是否适用于其他新诊断的癌症。例如研究人员希望根据肝脏活检的数据，开发工具用于预测哪些结肠直肠癌患者会继续发展为肝转移。
[1] Bojmar, L., Zambirinis, C.P., Hernandez, J.M. et al. Multi-parametric atlas of the pre-metastatic liver for prediction of metastatic outcome in early-stage pancreatic cancer. Nat Med (2024). https://doi.org/10.1038/s41591-024-03075-7
[2] New predictors of metastasis in patients with early-stage pancreatic cancer. Retrieved on June 29, from https://www.eurekalert.org/news-releases/1049740
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