IF48.5!恭喜华中农业大学团队斩获《Nature》!靶向HPCS,从根源阻断肿瘤进化!
🔈肺癌治疗长期面临可塑性驱动耐药、恶性进展难控等核心挑战。🐭 华中农业大学陈浩、潘春浩为共同一作的研究团队在《Nature》发表题为《高可塑性细胞状态在肺癌中的关键作用》的文章,通过原创基因工程小鼠模型,首次揭示高可塑性细胞状态是肺癌进展、维持与耐药的关键“枢纽”——清除HPCS可阻断良恶性转化、逆转耐药,为靶向肿瘤可塑性治疗开辟新路径。📝
标题:高可塑性细胞状态在肺癌中的关键作用
发表期刊:Nature
发表时间:2026年
影响因子:48.5/Q1
肺癌尤其是肺腺癌作为全球高发且致死率高的癌症,虽已有靶向与免疫治疗的进步,但仍因肿瘤异质性及耐药性而面临挑战;近年单细胞转录组研究发现,瘤内存在高度可塑性细胞亚群,推测其为进展与耐药关键,但因缺乏体内精准追踪工具而尚未被直接证实。
本研究拟通过构建能在活体肺癌模型中特异性标记、追踪并清除高可塑性细胞亚群的基因工程小鼠模型,系统揭示其在肺癌发生发展、维持及治疗耐药中的作用,从而评估靶向此类细胞的治疗潜力。
1️⃣多模态操控与示踪:基于 Slc4a11启动子整合 mScarlet、Cre‑ERT2 及白喉毒素受体,实现高可塑性细胞的可视化、时空谱系追踪与特异性清除。
2️⃣双分泌荧光素酶谱系追踪系统:通过Flp诱导的Gaussia荧光素酶和Cre诱导的Cypridina荧光素酶,实现活体、纵向、无创监测不同癌细胞克隆的生长动态。
1、Slc4a11-MCD报告系统可精准标记HPCS
单细胞测序确定Slc4a11与 Itga2为高可塑性细胞标志物,在 KP 肺腺癌中占比约 13.1%。经 Slc4a11‑MCD 系统验证,mScarlet⁺ HPCS 占 GFP⁺ 癌细胞 17.0%,呈小簇/散在分布,且密度随病理分级上升,证实该系统可特异性标记 HPCS,其比例随肿瘤恶化递增(图1)。
图1.Slc4a1 1MCD/+报告系统标记HPCS
HPCS 是细胞状态转换的核心枢纽,可在体内分化为多种肺癌细胞状态,是肿瘤异质性的主要来源;AT1样细胞可塑性极低,而非HPCS细胞可动态重获HPCS特征,二者可相互转换(图2)。
HPCS 自身静息但子代细胞增殖能力强,其来源细胞生长潜能显著更高;早期清除HPCS可阻断肿瘤恶性进展、减少高增殖及杂交状态细胞,在已形成肿瘤中清除则能显著缩小肿瘤体积,表明HPCS驱动肿瘤生长与恶性进展(图3)。
化疗及靶向治疗会使HPCS存活并扩张,还会诱导其向不同耐药状态分化;联合清除HPCS可显著提升肿瘤清除效果,uPAR 靶向CAR-T也能有效清除HPCS并抑制肿瘤生长,表明HPCS是耐药根源,靶向HPCS可根除残留病灶(图4)。
HPCS特征基因在结直肠癌、肺腺癌等多种肿瘤及损伤后再生上皮中广泛富集,高氧损伤可诱导其在小鼠肺组织中表达,正常组织则无,提示靶向HPCS具有广谱抗癌潜力且不影响正常稳态组织(图5)。
图5.HPCS样状态由Slc4a11与Plaur标记
本研究首次在活体证实,高可塑性细胞是肺癌进展、耐药及肿瘤异质性的动态核心,而非静态癌干细胞。该程序在多癌种中保守,具广谱抗癌价值;uPAR‑CAR‑T 疗效明确,为临床提供新方向。