重大突破! 成大、中正聯手解開胰臟癌惡性轉化機制

【創新聞 記者陳聖璋/台南報導】成功大學與中正大學的胰臟癌研究團隊經過多年努力,透過基礎與臨床的合作,結合最新的生醫 AI 大數據分析技術與臨床實證醫學,成功解開了胰臟細胞如何發展成為惡性癌細胞的關鍵。此項研究成果刊登於今(2025)年 1月份國際頂尖期刊《分子腫瘤》(Molecular Cancer)。(論文連結 https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02207-4 )
胰臟癌號稱「癌王」,是一種極具侵略性的惡性腫瘤,由於缺乏早期診斷的生物標記,往往被診斷出時已處於晚期,無法進行手術切除,並且對化療藥物反應不佳,患者的存活率低於 10%;因此,找出胰臟癌惡性轉化的機制,顯得格外重要。
KRAS 致癌基因突變是胰臟癌的一個重要特徵,大約 90% 的胰臟癌檢體中都會發現有 KRAS 基因的突變。過往的觀念認為 KRAS 基因突變會持續活化細胞內的訊息傳遞路徑,使細胞不斷生長和分裂,而形成癌症。然而,這樣的推論,無法解釋為何胰臟癌好發於較年長的人(發病年齡的中位數是 65歲),以及為何 KRAS 基因突變的良性腫瘤需要大約 16年的時間才轉化為惡性癌細胞。

為解開這個謎,中正大學校長蔡少正及成大醫學院院長沈延盛所領導的研究團隊,歷經 6年多,仔細檢驗基因轉殖小鼠的胰臟檢體,以及利用單細胞核酸定序分析早期與晚期人類胰臟癌的檢體,找到一個未曾被發現的盲點。
此盲點就是 KRAS 基因突變的細胞,雖然會增生,但卻有伴隨著老化及細胞凋亡的現象,顯示單單是 KRAS 基因突變,並不足以造成胰臟癌的發生。「我們體內有一個保護的機制,讓這些異常的細胞,走向死亡」。
但是,胰臟癌發生的原因又是如何呢?又為什麼有 >90% 的胰臟癌細胞都存在著 KRAS 基因的突變呢?經過不斷的抽絲剝繭之後,研究團隊發現另外一個基因的缺失,是讓 KRAS 基因突變的細胞可以活下來並繼續生長的原因,這個基因就是雙特異性去磷酸酶-2 (Dual specificity phosphatase-2, DUSP2)。
研究團隊成員之一、成大基礎醫學研究所助理教授王竹安,從單細胞定序分析的資訊中發現有一小群 KRAS 突變的細胞,隨著胰臟癌的進程而增加。進一步分析發現這一群細胞缺少雙特異性去磷酸酶-2的表現。
為驗證這個發現,研究團隊花了 3年的時間,產製了胰臟細胞限定的雙特異性去磷酸酶-2剔除、KRAS 突變的雙基因轉殖小鼠;結果證實這樣的小鼠會自發性的產生胰臟癌,而且有嚴重的癌細胞轉移現象,和人類胰臟癌非常類似。
是什麼原因讓雙特異性去磷酸酶-2的表現被抑制?團隊成員包括成大醫院侯雅琴博士透過細胞交談分析(Cell-chat analysis)的技術,找到腫瘤微環境中的一群特殊的巨噬細胞具有關鍵角色。當巨噬細胞與胰臟癌細胞相互作用時,會抑制雙特異性去磷酸酶-2的表現,進而使細胞外訊息調節蛋白激酶持續活化,促使腫瘤細胞增生、轉移與免疫逃脫的機制啟動。
透過成大醫院建立的胰臟癌核糖核酸定序資料數據庫,發現一個新穎的 TIMP1-CD63 之訊息傳遞,係巨噬細胞與癌細胞之間互相調控之重要機制。透過這個對話機制,癌細胞獲得了免疫特權,不但逃脫了被免疫系統消滅的命運,也使得最先進的細胞免疫治療失效,這也是胰臟癌難以根治的原因之一。
這個研究更重要的貢獻,是「暗示」胰臟炎等慢性發炎是胰臟癌發展的重要因素。KRAS 基因變異是無可避免的自發性反應,但雙特異性去磷酸酶-2可視為一個腫瘤抑制基因,可以保護胰臟細胞不會變成癌細胞。但是,如果發炎不被抑制,則巨噬細胞將會被召集到胰臟的微環境中,將會引發惡性循環,最終導致胰臟癌的惡性轉變。
國內首屈一指的胰臟癌專家、成大醫學院院長沈延盛認為,了解胰臟癌腫瘤微環境內各種細胞間的相互影響,對於未來開發阻斷策略、提高早期診斷率及改善患者預後具有重要意義。