网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Cancer Cell封面文章 |林东昕/吴晨/常江/王晓群等发现肿瘤癌前病变关键细胞生态位,开辟肿瘤早诊新模式

0
分享至

食管癌是中国人群高发的恶性肿瘤,每年新发病例占全球的53% ,5年生存率不到30%,严重危害人民生命健康。中国患者以食管鳞癌为主,而欧美以食管腺癌为主,两者在发病原因和疾病诊治上存在显著差异。多年的流行病学研究表明,我国食管癌死亡率居高不下的主要原因是患者在早期没有被发现,临床就诊时患往往已到了中晚期,导致平均生存时间不到8个月,5年生存率不足5%。如果能做到早发现,癌患者的5年生存率可达90%以上。因此,如何早发现、早诊断、早治疗,对降低食管癌发病率和死亡率至关重要。

癌变是一个漫长的过程,需经历从正常→癌前病变→浸润癌的恶性演进过程。癌前病变是癌变的关键阶段,这方面的检查、治疗技术都非常成熟,如果能在早期发现食管癌前病变并进行胃镜下粘膜切除治疗,就可有效阻止其发展到晚期癌,达到临床治愈。因此,全方位系统性揭示和刻画癌前病变时空演进过程,揭示上皮细胞与其微环境的交互作用,探索肿瘤形成的动态分子路径,进而发现潜在的预防性干预靶点和早诊标志物,成为关键的科学问题。

2025年3月10日,Cancer Cell以封面论文形式发表了题为Single-cell Multi-stage Spatial Evolutional Map of Esophageal Carcinogenesis的重要研究成果。研究团队扎根河南林州食管癌医院(原姚村卫生院),通过长期跟踪随访,获得了大量珍贵的食管癌变全过程组织样本。在此基础上,团队运用前沿的单细胞空间转录组技术,成功绘制了全球首个单细胞分辨率的食管多阶段癌变“时-空 ”动态演化图谱,实现了对食管癌变全过程的系统性解析。研究突破传统肿瘤线性演化理论的局限,创新性地提出“癌变空间演化”理论框架,首次揭示了肿瘤相关成纤维细胞(CAF)与侵袭性上皮细胞在癌前病变阶段就可形成关键交互生态位(CAF-Epi niche)的肿瘤演化新机制。这一关键生态位可作为多种鳞状细胞癌的癌前病变进展风险预测的重要依据,不仅为系统解析食管癌病因和演进机制奠定了重要理论基础,更为建立肿瘤早筛早诊的“新林州模式”提供了科学依据,对推动食管癌的早诊早治具有重要的临床实践价值。

肿瘤的发生与发展是一个复杂的多阶段过程,其中癌细胞与微环境细胞的空间互作和协同演化在癌变过程中起到关键作用。然而,现有研究手段和理论框架存在显著局限性:单细胞测序技术虽能解析细胞异质性,却丢失了空间位置信息;传统空间转录组技术受限于分辨率,难以在单细胞水平精准解析肿瘤微环境。这些技术瓶颈严重制约了对肿瘤发生发展机制的深入理解,也阻碍了精准诊断标志物的发现和靶向干预策略的开发。

针对这一科学难题,研究团队采用Xenium In Situ 和TF-seqFISH 两种单细胞分辨率空间转录组学前沿技术,对43名患者的127个食管癌变多阶段组织样本 进行深度解析,绘制了包含640万个细胞的精准癌变空间动态演化图谱,首次在单细胞分辨率下系统揭示了食管癌变过程中特定细胞类型、基因表达谱及空间定位的协同演化规律,为理解食管癌的发生发展提供了创新性时空维度洞察。

研究发现,食管癌的演进过程主要由一群具有高增殖表型的上皮细胞亚群驱动。在癌前病变早期,这些细胞向食管腔内扩张并逐步挤占正常上皮细胞的生态位;随着病变进展,它们进一步演化出去分化(dedifferentiation)和高侵袭性(invasive)表型,突破上皮-间质屏障,诱导周围正常成纤维细胞转化为肿瘤相关成纤维细胞(CAF),并在浸润前沿形成关键的CAF-Epi交互细胞生态位(CAF-Epi niche)。这一生态位通过驱动细胞外基质(ECM)重塑,阻隔免疫细胞浸润,同时促进 SPP1+巨噬细胞和Treg等免疫抑制性细胞的形成,进而加速了肿瘤的免疫逃逸进程。

通过系统的体外和体内实验,研究团队揭示了CAF-Epi生态位形成的分子机制。研究发现,上皮细胞中JAG1-NOTCH1信号轴的激活是生态位形成的关键驱动因素。该信号轴通过转录激活CXCL1/8,诱导正常成纤维细胞向CAF转化;而激活的CAF又反过来促进上皮细胞的侵袭性表型,形成双向协同演化机制。基于食管特异性敲除NOTCH1的转基因小鼠模型,研究证实阻断JAG1-NOTCH1信号通路可显著抑制CAF-Epi生态位的形成,从而有效阻碍食管癌的进展。这一发现首次从空间维度系统揭示了食管癌变过程中细胞生态位的动态演化规律,不仅深化了对食管癌发生发展机制的认识,更为靶向肿瘤生态位的精准干预策略提供了重要的理论依据。

尤为重要的是,该研究实现了从基础研究到临床转化的突破。研究团队基于CAF-Epi生态位构建了风险评分模型,通过多中心、大样本临床队列验证,该模型不仅能够显著预测食管癌前病变的进展风险,还在头颈鳞癌、肺鳞癌、宫颈鳞癌等泛鳞癌患者中展现出卓越的疾病进展和预后预测效能。这一突破性成果证实CAF-Epi生态位可作为癌前病变进展的新型生物标志物和预后评估工具,为肿瘤早诊的临床决策提供了有力支持,推动了肿瘤早诊向更高维度发展,具有深远的临床转化意义。

河南省林州市(原称林县)是我国食管癌的高发区。1959年起,遵照周恩来总理 “摸清情况,研究出对策” 的指示和总理的亲切关怀下,中国医学科学院肿瘤医院的医生和科学家们组成北京医疗队进驻林县,建立了我国第一个肿瘤流行。

病学调查现场,开启了大规模肿瘤流行病学研究的先河。66年来,几代科学家秉承“牢记使命、不畏艰难、勇于探索、甘于奉献”的北京医疗队精神,经过持续不懈探索,逐步构建起独具林县特色的食管癌早诊早治体系,为当地食管癌发病率的显著下降作出了突出贡献。然而,“林县食管癌筛查模式”仍主要依赖传统流行病学调查和有创的胃镜检查技术,特别是对于处在癌前病变(高/低级别不典型增生)阶段人群,肿瘤是否发生进展、病变复发风险等关键科学问题仍缺乏系统的理论支撑,更缺乏快捷、无创的诊治技术手段,这一瓶颈严重制约了林县食管癌筛查模式的大规模推广和应用。本研究通过系统绘制食管癌变全景图谱,揭示了CAF-Epi生态位在癌前病变风险预测中具有重要价值。这一发现不仅为食管癌变机制提供了全新的理论框架,也为在全国推广肿瘤早筛早诊的“新林州模式”奠定了重要科学基础,为解决长期困扰我国食管癌筛查的技术瓶颈提供了关键依据。

中国医学科学院肿瘤医院林东昕院士、吴晨教授,华中科技大学公共卫生学院常江教授,北京师范大学王晓群教授,以及中国科学院上海营养与健康研究所Andrew Teschendorff教授为本研究的共同通讯作者,团队成员具有不同的科学研究背景,形成了交叉互补优势,共同完成此项目。中国医学科学院肿瘤医院卢俊廷博士、刘清怡博士、向涛博士和张少森副研究员为共同第一作者。王晓群团队的刘泽源博士(昌平实验室)与李马宇卿(北师大博士生),食管癌变动态演变研究队列的所有工作人员和参与者给予了支持。

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2025.02.009

制版人: 十一

学术合作组织

(*排名不分先后)


战略合作伙伴

(*排名不分先后)

(*排名不分先后)

转载须知


【非原创文章】本文著作权归文章作者所有,欢迎个人转发分享,未经作者的允许禁止转载,作者拥有所有法定权利,违者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

会议资讯

近期直播推荐

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
太残酷了!宇树机器人春晚“下课”,成立不到3年的企业横空出世

太残酷了!宇树机器人春晚“下课”,成立不到3年的企业横空出世

火山诗话
2026-01-27 10:54:08
全国9地取消固定分时电价

全国9地取消固定分时电价

财联社
2026-01-27 13:58:05
14岁陈佳铭已昏迷超30天,上海专家会诊后,确认无生还希望

14岁陈佳铭已昏迷超30天,上海专家会诊后,确认无生还希望

离离言几许
2026-01-26 16:15:54
全是假的!涉及多个品牌,检测结果触目惊心!网友:老人小孩都在吃

全是假的!涉及多个品牌,检测结果触目惊心!网友:老人小孩都在吃

环球网资讯
2026-01-27 15:41:14
“把这种视频发网上,真是好妈”,女儿的尊严被扒的一丝不剩

“把这种视频发网上,真是好妈”,女儿的尊严被扒的一丝不剩

蝴蝶花雨话教育
2026-01-26 12:05:11
王树斌代理高州市市长,曾任佛山市政府副秘书长

王树斌代理高州市市长,曾任佛山市政府副秘书长

南方都市报
2026-01-27 16:53:35
值得珍藏:固态电池+核聚变链+AI芯片+商业航天+光刻机+量子信息

值得珍藏:固态电池+核聚变链+AI芯片+商业航天+光刻机+量子信息

Thurman在昆明
2026-01-27 11:29:18
求死得死!又一个“润美先锋”,被美国斩杀线精准斩杀了!

求死得死!又一个“润美先锋”,被美国斩杀线精准斩杀了!

大嘴说天下
2026-01-27 21:05:21
天津小伙心疼29岁表嫂被出轨离婚 接其到苏州同居引争议

天津小伙心疼29岁表嫂被出轨离婚 接其到苏州同居引争议

阿SIR观察
2026-01-27 10:38:05
浙江一男子花2.7万租女友回家过年,要求对方假装博士,谁料,进门后女孩竟直接给“婆婆”跪下了!

浙江一男子花2.7万租女友回家过年,要求对方假装博士,谁料,进门后女孩竟直接给“婆婆”跪下了!

二胡的岁月如歌
2026-01-27 18:52:17
凯恩将续约拜仁,创队史顶薪纪录

凯恩将续约拜仁,创队史顶薪纪录

星耀国际足坛
2026-01-27 21:18:40
老人带孩子,把用过的纸尿裤直接晒干后给仅两周多的孙女再次使用,邻居多次提醒,老人:没事,买太多钱受不了

老人带孩子,把用过的纸尿裤直接晒干后给仅两周多的孙女再次使用,邻居多次提醒,老人:没事,买太多钱受不了

环球网资讯
2026-01-27 21:32:02
多地党委政法委书记调整

多地党委政法委书记调整

上观新闻
2026-01-27 17:29:04
这次军委的动作,真是让人倒吸一口凉气!直接倒查9年

这次军委的动作,真是让人倒吸一口凉气!直接倒查9年

忠于法纪
2026-01-27 08:57:33
央视曝光军工重大泄密:间谍使用了美人计

央视曝光军工重大泄密:间谍使用了美人计

南权先生
2026-01-27 15:39:22
赵薇、黄有龙和李湘被爆与电诈头目有关?刚刚,赵薇本人和李湘前夫对此都进行了回应。

赵薇、黄有龙和李湘被爆与电诈头目有关?刚刚,赵薇本人和李湘前夫对此都进行了回应。

贴小君
2026-01-27 10:17:05
上海男篮17分大胜,王哲林25+10生涯总得分破万,洛夫顿30+10

上海男篮17分大胜,王哲林25+10生涯总得分破万,洛夫顿30+10

中国篮坛快讯
2026-01-27 21:30:18
解放军上将在京不幸去世:立战功、扳倒谷俊山,其亲弟弟身份曝光

解放军上将在京不幸去世:立战功、扳倒谷俊山,其亲弟弟身份曝光

博士观察
2026-01-27 14:10:13
70亿分红,没了!

70亿分红,没了!

中国新闻周刊
2026-01-27 19:45:05
冲上热搜!“金融女神”李蓓称上个月已清空黄金,未来10至20年不值得投资,她给出两点分析,但有人表示不赞同

冲上热搜!“金融女神”李蓓称上个月已清空黄金,未来10至20年不值得投资,她给出两点分析,但有人表示不赞同

每日经济新闻
2026-01-27 22:17:09
2026-01-28 05:04:49
BioArt incentive-icons
BioArt
探索生物艺术之奥秘
9041文章数 18491关注度
往期回顾 全部

健康要闻

耳石脱落为何让人天旋地转+恶心?

头条要闻

美报告称中国是其19世纪以来面对过的最强大国家

头条要闻

美报告称中国是其19世纪以来面对过的最强大国家

体育要闻

冒充职业球员,比赛规则还和对手现学?

娱乐要闻

张雨绮风波持续发酵,曝多个商务被取消

财经要闻

多地对垄断行业"近亲繁殖"出手了

科技要闻

马化腾3年年会讲话透露了哪些关键信息

汽车要闻

标配华为乾崑ADS 4/鸿蒙座舱5 华境S体验车下线

态度原创

艺术
亲子
健康
本地
公开课

艺术要闻

震撼!19世纪油画巨匠的作品美得不可思议!

亲子要闻

双职工家庭,孩子上幼儿园后,无老人帮忙,夫妻俩能独立带娃吗?

耳石脱落为何让人天旋地转+恶心?

本地新闻

云游中国|拨开云雾,巫山每帧都是航拍大片

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版