胰腺癌是最致命的惡性腫瘤之一,由于解剖位置較深,大部分患者確診時(shí)已到中晚期,在美國5年生存率只有5%。在中國,胰腺癌的發(fā)病率逐年增高,2011年新發(fā)病例及死亡人數(shù)分別為80,344和72,723。外科切除仍然是胰腺長期存活的最佳機(jī)會(huì)癌癥。然而,大多數(shù)患者被診斷為無法切除由于轉(zhuǎn)移形成。目前的治療措施對解決該問題顯得力不從心。因此,從新的分子機(jī)制深入認(rèn)識(shí)胰腺癌的病理過程,成為該領(lǐng)域的重要科學(xué)命題。


Unisense微電極測定系統(tǒng)的應(yīng)用


將5000個(gè)單位的細(xì)胞置于裝有攪拌系統(tǒng)的微呼吸瓶中,所加細(xì)胞經(jīng)過0.3mg/L的氨芐青霉素滲透后1分鐘,在轉(zhuǎn)速為1000rpm的離心機(jī)中離心9分鐘,然后置于含有120 mM NaCl,2 mM MgCl2,1 mM KH2PO4,50 mM Tris–HCl,pH為7.4的緩沖溶液中懸浮,所用的氧微電極也在這種配置的溶液中進(jìn)行平衡,直至氧氣的消耗保持為一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值。然后測試在細(xì)胞中加入不同的線粒體呼吸鏈復(fù)合物后測試細(xì)胞的呼吸速率,呼吸速率的單位是μM O2/min/mg。

胰腺炎與胰腺癌發(fā)生之間密切相關(guān)性。在胰腺產(chǎn)生炎癥時(shí),因?yàn)榇罅康南倥菁?xì)胞會(huì)產(chǎn)生消化酶,同時(shí)伴有胰腺的纖維化和萎縮,在胰腺組織中與胰腺癌相關(guān)的腺泡出現(xiàn)萎縮(腺泡萎縮CAA)。腺泡萎縮的病理特征表現(xiàn)為腺泡-導(dǎo)管化生(ADM)。在腫瘤侵襲中的腺泡-導(dǎo)管化生與胰腺癌的原位小鼠模型中的細(xì)胞侵襲和結(jié)締組織形成相關(guān),對切除的人類腫瘤的分析顯示癌癥相關(guān)ADM區(qū)域?qū)δ[瘤壞死因子α(TGFα)呈陽性,并且該TGFα表達(dá)與原發(fā)腫瘤大小和較短的存活時(shí)間相關(guān)。基因表達(dá)分析鑒定了癌癥相關(guān)ADM,散發(fā)性ADM和慢性胰腺炎ADM的不同表型譜。這些發(fā)現(xiàn)表明,驅(qū)動(dòng)ADM的機(jī)制根據(jù)特定的組織微環(huán)境而不同,并且癌癥相關(guān)的ADM和腺泡萎縮有助于腫瘤細(xì)胞侵入局部胰腺實(shí)質(zhì)。


越來越多的證據(jù)表明糖尿病與胰腺癌的發(fā)展和進(jìn)展以及胰腺癌患者的死亡有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),高葡萄糖水平可以促進(jìn)胰腺癌的增殖和侵襲,以及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和轉(zhuǎn)移。最近的研究證明,高血糖可以誘導(dǎo)細(xì)胞缺氧并產(chǎn)生線粒體活性氧。由于其無血管形態(tài),胰腺腫瘤通常缺氧。在缺氧環(huán)境中,胰腺癌細(xì)胞表達(dá)高水平的缺氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)。HIF-1α的靶基因促進(jìn)侵襲性表型,促進(jìn)腫瘤生長,侵襲和轉(zhuǎn)移。在腫瘤細(xì)胞中,已知高葡萄糖水平在常氧和缺氧條件下均可促進(jìn)HIF-1α的表達(dá)。與正常血糖組中的個(gè)體相比,患有糖尿病的胰腺癌患者具有更高水平的HIF-1α表達(dá)以及膽管侵入和更大的腫瘤體積。用鏈脲佐菌素(STZ)治療的糖尿病裸鼠表現(xiàn)出較大的腫瘤,并且比對照小鼠更可能發(fā)生肝轉(zhuǎn)移。在一些腺泡細(xì)胞中,糖尿病小鼠胰腺的腺泡細(xì)胞顯示出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)明顯擴(kuò)張,核間隙增加以及染色質(zhì)接近細(xì)胞膜。糖尿病原位異種移植組中Hypoxyprobe-1和HIF-1α的表達(dá)面積大于對照組。相應(yīng)高葡萄糖和CoCl 2濃度、BxPC-3癌細(xì)胞系中HIF-1α的表達(dá)水平增加。高葡萄糖誘導(dǎo)的侵襲能力,遷移能力和MMP-9表達(dá)通過對HIF-1α特異的siRNA來抵消。所以,提升高血糖與預(yù)后不良之間的關(guān)聯(lián)可歸因于胰腺癌的微環(huán)境缺氧。


總之,腫瘤微環(huán)境中的BMECs參與胰腺癌腫瘤間質(zhì)的形成,并影響胰腺癌的生長、侵襲、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為,通過多種途徑調(diào)節(jié)胰腺癌生長的微環(huán)境,BMECs來源的microRNA對胰腺癌有重要的調(diào)節(jié)作用,是BMSCs對胰腺癌演進(jìn)促癌或者抑癌不同凈效應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)靶點(diǎn),是否可以通過影響B(tài)MECs的細(xì)胞生物學(xué)特性,調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白和microRNA,胰腺腺泡細(xì)胞萎縮導(dǎo)致導(dǎo)管上皮化生有助于腫瘤細(xì)胞侵入局部胰腺實(shí)質(zhì),高血糖使胰腺癌的微環(huán)境缺氧,促進(jìn)侵襲性表型,促進(jìn)腫瘤生長,侵襲和轉(zhuǎn)移,改變胰腺癌瘤體生存的微環(huán)境,從而達(dá)到抑制胰腺癌的治療目的。將是胰腺癌藥物治療研究的一個(gè)方向。