術(shù)后標(biāo)本、小鼠模型使其難以從IPMNs中驗(yàn)證致癌過程

12月23日，東京大學(xué)醫(yī)院建立了世界上第一個(gè)導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀粘液瘤(IPMNs)的患者源性活體培養(yǎng)模型，并通過整合先進(jìn)的基因組和表觀基因組分析，確定了從IPMN發(fā)展的早期階段形成該疾病的獨(dú)特表觀基因組調(diào)節(jié)機(jī)制，并確定MNX1和HNF1B為負(fù)責(zé)分子。 該研究已經(jīng)確定MNX1和HNF1B是導(dǎo)致該疾病的分子，也是IPMN的潛在新治療目標(biāo)。 該研究由東京大學(xué)胃腸病學(xué)系特聘臨床醫(yī)生加藤博之(Hiroyuki Kato)、東京大學(xué)胃腸病學(xué)系講師立石圭介(Keisuke Tateishi)以及東京大學(xué)名譽(yù)教授小池和彥(Kazuhiko Koike)和藤四郎(Mitsuhiro Fujishiro)教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組進(jìn)行。 該研究的結(jié)果已發(fā)表在《胃腸病學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上。

IPMNs是在健康檢查中偶然發(fā)現(xiàn)的胰腺囊腫(充滿液體的病變)的胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)病變，近年來IPMNs患者的數(shù)量一直在增加。

到目前為止，IPMNs的研究都是使用手術(shù)后的固定標(biāo)本。 然而，由于標(biāo)本在儲(chǔ)存過程中的惡化和所需的體積，這種方法本身很難與近年來迅速發(fā)展的最先進(jìn)的基因組和表觀基因組技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。 此外，盡管已經(jīng)報(bào)道了IPMNs的小鼠模型，但很難用這些模型來了解患者IPMN特有的生活信息，即從腫瘤發(fā)生到癌變的真實(shí)過程，并實(shí)際驗(yàn)證所發(fā)現(xiàn)的治療方案。

成功建立患者源性IPMN的培養(yǎng)模型

該研究小組首先建立了一個(gè)病人來源的IPMN的培養(yǎng)模型。 在征得病人同意后，他們成功地從診斷時(shí)收集的少量細(xì)胞或從手術(shù)中切除的一小部分腫瘤中培養(yǎng)出活細(xì)胞。 這種被稱為類器官培養(yǎng)的技術(shù)最近被應(yīng)用于闡明各種病理狀況，因?yàn)樗芎芎玫赜涀≡∪说募膊√卣鳌?該研究小組是世界上第一個(gè)從幾例IPMN中成功建立器官的研究小組，研究小組建立的器官被發(fā)現(xiàn)忠實(shí)地再現(xiàn)了病人的腫瘤特征和對(duì)抗癌藥物的敏感性。

IPMNs和IPMNs的致癌性涉及到從其他消化器官獲得表觀基因組的畸變

通過將IPMN類器官庫與胰腺癌和正常癌癥培養(yǎng)模型進(jìn)行比較，研究人員能夠確定IPMNs及其隨后發(fā)展為癌癥的特征，它模仿了其他消化器官如胃和腸道的特征。 這方面的機(jī)制尚不清楚，但該研究小組測試了控制細(xì)胞命運(yùn)的表觀基因組可能是可以發(fā)現(xiàn)IPMNs真實(shí)性質(zhì)的地方。

近年來，有報(bào)道稱一種名為ATAC-seq的技術(shù)能夠?qū)Ρ碛^基因組進(jìn)行全面分析，有助于了解疾病的發(fā)病機(jī)制。 盡管ATAC-seq是一種難以在保存的組織標(biāo)本上使用的技術(shù)，但研究人員通過使用本研究建立的活體培養(yǎng)模型，在世界上首次成功地分析了IPMNs和IPMN衍生的胰腺癌的表觀基因組的特征。 他們發(fā)現(xiàn)，IPMNs和IPMNs的癌變與其他消化器官的表觀基因組的獲取異常有關(guān)，而這些表觀基因組通常不在胰腺中發(fā)現(xiàn)。

MNX1和HNF1B被確定為負(fù)責(zé)表觀基因組異常的分子

對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析顯示，MNX1和HNF1B這兩個(gè)在胃腸道器官發(fā)育中很重要的轉(zhuǎn)錄因子，可能對(duì)這種表觀基因組的異常負(fù)有合作責(zé)任。 我們發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)MNX1和HNF1B的遺傳操作，如基因敲除和CRISPR干擾實(shí)驗(yàn)，對(duì)IPMN和IPMN衍生的癌癥有明顯的腫瘤抑制作用，并有助于IPMN衍生的癌癥特有的表觀基因組調(diào)節(jié)和代表性基因表達(dá)。 此外，它還有助于IPMN衍生的癌癥的表觀基因組調(diào)節(jié)和代表基因的表達(dá)。

該研究小組是第一個(gè)提出從表觀基因組解讀IPMN的概念。 雖然基因組變化是不可逆的，但表觀基因組也是可逆的。 據(jù)研究小組稱，"我們在IPMNs上積累的表觀基因組數(shù)據(jù)將幫助我們預(yù)防IPMNs致癌，在早期階段檢測致癌，并在致癌后提出最佳治療方案。