肝细胞癌肺转移微转移阶段在临床中几乎无法被捕获,其早期逃避免疫监视始终是个“黑箱”。就在近日,复旦大学附属中山医院樊嘉院士、周俭院士、孙云帆副主任医师团队联合多学科团队,在国际顶级期刊《科学》(Science)在线发表题研究论文。该研究整合高精度多组学技术,构建覆盖9个连续时间点的小鼠肝癌肺转移时空图谱,首次完整还原了肿瘤细胞从播散、休眠、复苏增殖到宏转移的全过程,并开创性地将转移定植划分为四个时序阶段,系统阐明了肿瘤细胞与肺部微环境在时空维度上的协同演化规律。
约25%至56%的肝癌患者会发生肝外转移,肺作为最常累及的远处靶器官,占肝外转移的28%至55%。绝大多数播散肿瘤细胞(又称DTC)进入肺循环后,很快被固有免疫系统识别并清除;仅有极少数休眠细胞侥幸存活,逐步形成微转移灶,并最终演变为致命性宏转移。
如何找到肺部微环境协同演化,始终是临床科学家们想要揭示的肿瘤转移领域“黑箱”。传统研究深植于“还原论”思维,习惯寻找单一驱动基因或线性信号通路。此次研究揭示一幅更为复杂转移图景:转移肿瘤细胞的命运并非由其内部基因组单向决定,而是在与肺部微环境的持续“对话”中被反复塑造。
具体来说,肺泡上皮细胞会主动“教育”DTC进入休眠状态,肿瘤细胞也能反向重塑免疫微环境,主动构建免疫“荒漠”生态位,并在微转移向宏转移的过渡阶段,招募CX3CR1⁺巨噬细胞,后者进一步募集免疫抑制性细胞,为转移灶生长提供有利土壤。
这种“你中有我、我中有你”的双向驯化与协同进化,打破了肿瘤主动进攻、微环境被动应答的传统框架,将转移定植重新定义为一场多细胞参与、时序精确的生态演化事件。
此外,此次研究首次将“连续时间序列”与“空间微环境邻域”作为独立的核心变量,纳入系统性分析框架。专家解释,这不再满足于描述“某一时刻有哪些分子”,而是定量追踪“在何时、何处、以何种顺序发生”。
从“二维分类”到“时空连续谱”的认知升维,可追溯到“在哪个阶段、哪个空间位置干预最有效”,将肿瘤转移研究从分子生物学的定格分析推向“时空生态学”的动态推演。
基于上述时空动态规律,研究团队进一步提出了具有直接临床指导意义的治疗新理念。通过谱系示踪发现:基因PHGDH高表达是DTC的“瞬时适应”,并非固有特性。绝大多数最终形成宏转移的DTC均曾经历基因PHGDH高表达状态,一旦转移灶长大,基因PHGDH表达反而下调。这深刻提示,抗转移治疗必须抓住DTC的适应性窗口期 。
研究引入“动态干预窗口”验证:即在微转移阶段靶向DTC表观遗传调控(H3K27me3)以逆转“荒漠”生态位,或在微-宏转移过渡期,清除巨噬细胞来显著抑制转移的发生。相形之下,其他阶段干预效果甚微。
专家最后补充,研究确立基因PHGDH、CX3CR1⁺巨噬细胞为肿瘤微转移精准干预靶点,为建立分阶段抗转移治疗提供了新策略,填补了临床隐匿微转移干预的研究空白,为恶性肿瘤的抗转移治疗、复发风险分层管控提供了全新理论依据与转化方向。
另悉,论文研究多学科团队领衔人员除却中山医院团队外,还包括基因组多维解析技术全国重点实验室、华大研究院吴靓研究员、徐讯研究员、上海顿慧医疗彭海翔博士、上海科技大学仓勇教授。
原标题:《肝癌为何会肺转移?多年“黑箱”被打开,中山医院院士团队领衔复原转移规律》

