研究亮点
- 胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)中的纤维化会使肿瘤微环境变硬,并通过机械力激活施万细胞(Schwann cells,SCs)。
- 被激活的SCs 通过一种涉及磷脂酶 A2(phospholipase A2,PLA2)的非经典核机械感知机制,表现出 c-Jun 磷酸化水平升高。
- 仅有胰腺纤维化、而无恶性细胞时,也足以触发 SCs 激活,提示其可能参与非恶性胰腺疾病。
- SCs 对机械刺激的敏感性高于 PDAC 细胞,揭示了一个关键相互作用,未来可能成为以微环境为靶点治疗的干预对象。
研究背景
胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)仍是全球致死率最高的恶性肿瘤之一,主要原因在于其侵袭性强且对常规治疗耐受。促进 PDAC 进展的肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)中,两项标志性特征为纤维化和肿瘤神经支配。
纤维化以细胞外基质成分过度沉积为特征,可导致组织硬度增加,从而影响细胞行为及肿瘤侵袭性。与此同时,肿瘤神经支配——即神经纤维浸润癌组织微环境——已被认为可通过神经营养信号及调控细胞间串扰促进肿瘤进展。
尽管纤维化与神经支配均与 PDAC 的高致死性有关,但二者之间的相互关系仍知之甚少。施万细胞(Schwann cells,SCs)是周围神经系统的胶质细胞,既有助于维持神经完整性,也可主动参与肿瘤生物学过程。既往研究已发现,SCs 激活可促进胰腺癌侵袭;然而,纤维化微环境中促使 SCs 激活的上游机制尚未阐明。
研究设计
本研究结合人类 PDAC 患者样本分析和小鼠模型,探讨纤维化诱导的机械应力与 SCs 激活之间的关系。研究者采用免疫组织化学检测被纤维化间质包绕的神经中 c-Jun 磷酸化情况,后者是 SCs 激活的标志物。
原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)用于量化机械硬度,多光子活体成像则用于实时观察纤维化 TME 中 SCs 的动态变化。在体外模型中,研究者对培养的、表达 c-Jun 激活报告系统的 SCs 施加可控机械力,并结合 RNA 测序阐明相关分子通路。
主要发现
研究显示,基质硬度与 SCs 激活呈正相关。嵌入坚硬纤维化基质中的神经表现出显著更高水平的磷酸化 c-Jun,提示 SCs 处于激活状态。活体成像进一步证实,SCs 激活动态依赖于周围基质的机械特性。
在机制方面,机械力通过一种涉及核机械感知的非经典通路诱导 SCs 中 c-Jun 磷酸化。具体而言,核受压可激活 AP-1 转录因子复合体,而这一过程并不依赖传统上游信号传导,而是需要位于细胞核内的促炎酶磷脂酶 A2(PLA2)。
值得注意的是,仅纤维化本身——即使缺乏癌细胞——也足以触发 SCs 激活,提示细胞外基质重塑所产生的机械应力可使 SCs 预先向促肿瘤表型转化。此外,SCs 对机械激活的敏感性高于 PDAC 细胞,凸显其作为胰腺 TME 中机械信号转导细胞的关键作用。
专家点评
本研究阐明了一条新的机械转导通路,揭示胰腺纤维化如何将 SCs 招募至促肿瘤状态,并发现了此前未被充分重视的核机械感知机制。将磷脂酶 A2 识别为关键介质,为调控 SCs 激活提供了潜在治疗靶点。
在临床上,靶向纤维化间质或直接靶向已激活的 SCs,可能中断促进肿瘤进展和侵袭的关键细胞串扰。鉴于某些胰腺疾病中纤维化可先于恶性转化出现,这些发现也可能为早期干预策略提供依据。
本研究的局限性在于,小鼠模型及体外模型的结果向人类 PDAC 病理转化仍具挑战,且文中尚未充分覆盖 TME 多个组成部分之间复杂的相互作用。尽管如此,较为完整的方法学设计仍增强了研究结论的可信度。
结论
本研究提供了充分证据,表明胰腺纤维化可通过涉及磷脂酶 A2 和 AP-1 转录激活的核机械感知机制,机械性激活施万细胞。通过促进促肿瘤性的 SC 表型,纤维化不仅改变了肿瘤微环境,也主动推动了 PDAC 的侵袭性。
这些发现强调了理解 TME 生物物理特性及其细胞学后果的重要性,并为以微环境调控而非仅针对癌细胞的创新治疗提供了新方向。未来研究应进一步探索对该通路的药理学抑制,并评估其对 PDAC 进展及患者结局的影响。
资金支持与临床试验
原始研究获得了支持转化癌症生物学研究的科研基金资助。该论文未提及具体临床试验。
参考文献
- Stupakov P, Sadatrezaei G, Velazquez Quesada I, et al. Pancreatic cancer fibrosis activates protumorigenic Schwann cells through a nuclear mechanosensing mechanism. Gut. 2026 Jun 23;doi:10.1136/gutjnl-2026-XXX.
- Neuzillet C, Tijeras-Raballand A, Ragulan C, et al. Inter- and intra-tumoural heterogeneity in cancer-associated fibroblasts of human pancreatic ductal adenocarcinoma. J Pathol. 2019;248(1):51-65.
- Koikawa K, Steimle CN, Ishihara R, et al. Cancer-associated fibroblasts promote pancreatic tumor progression through IGF-1R signaling. Cancer Res. 2020;80(12):2503-2517.

