在美國，胰腺癌每年導(dǎo)致近38,000人死亡，是癌癥死亡的主要原因。胰腺癌患者預(yù)后極差。根據(jù)美國國家癌癥研究所的統(tǒng)計，2003年-2009年整體5年生存率為6%，被稱之為“癌中之王”。

目前，研究人員和臨床醫(yī)生仍然未能獲得一種非侵入性的方法來檢測早期癌細(xì)胞。他們說，缺乏一種像PSA檢測一樣的測試用于胰腺癌，是導(dǎo)致到病程晚期才能檢測到胰腺癌的主要原因之一。

研究人員一直在尋找一種人類細(xì)胞早期疾病進展模型?，F(xiàn)在來自賓夕法尼亞大學(xué)Perelman醫(yī)學(xué)院的細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)教授Ken Zaret博士，領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)家們利用干細(xì)胞技術(shù)，構(gòu)建出了來自一名晚期胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）患者的研究細(xì)胞系。研究人員在《Cell Reports》雜志上描述了這一史無前例的人類細(xì)胞胰腺癌進展模型。

“這是第一個例子直接利用來自實體瘤的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）建立癌癥進展模型。這也是第一個模擬從早期階段到侵襲性階段胰腺癌進展的人類細(xì)胞系，”Zaret說。

“我們能夠預(yù)測，出現(xiàn)胰腺癌中期的細(xì)胞特征和蛋白質(zhì)標(biāo)記物在末期不明顯。這使得我們對于這種致死性癌癥類型的樣子有了新的認(rèn)識。我們的分析揭示了PDAC進展過程中已知的激活分子網(wǎng)絡(luò)，以及中期激活的新分子網(wǎng)絡(luò)。這有可能讓我們獲得關(guān)于疾病早期階段生物標(biāo)記物的新認(rèn)識。”

Zaret和文章的第一作者、實驗室博士后Jungsun Kim猜測，如果人類PDAC細(xì)胞能夠重編程為多能細(xì)胞，然后讓它們再分化為胰腺組織，它們有可能會經(jīng)歷癌癥的早期階段。為此，他們構(gòu)建了PDAC多能細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞確實可以重演胰腺癌的早期到中期階段。隨后，他們在早期分離出這些細(xì)胞，進行體外培養(yǎng)，鑒別出了細(xì)胞分泌和釋放的，可以作為疾病進展早期階段生物標(biāo)記物的蛋白質(zhì)。

不過，這里存在有一個限制。Zaret說：“利用iPS方法，我們只能得到來自一名患者的癌細(xì)胞系進行重編程，這意味著這項工作代表的是一個個體的癌癥。不過，許多的例子也證實了單一人類細(xì)胞系可作為人類疾病一種高度有用的模型。”

 “我們的iPS樣細(xì)胞顯示出多能性，就像其他的干細(xì)胞一樣，但當(dāng)我們將它們注入到免疫缺陷小鼠體內(nèi)后它們發(fā)生了分化，優(yōu)先形成了早期胰腺癌細(xì)胞，”Zaret說。他解釋這種方法代表了利用來自人類患者的iPS細(xì)胞來模擬疾病的另外一個例子。其他實驗室開發(fā)的是神經(jīng)疾病和心血管疾病的細(xì)胞系，不同的是他們是首次應(yīng)用于實體瘤。

隨著癌癥從早期階段進展至晚期階段，這些癌細(xì)胞顯示了臨床上來自癌癥患者細(xì)胞的典型視覺特征。在早期階段，胰腺導(dǎo)管受損，細(xì)胞形狀異常，通過染色檢測顯示表達特征性的蛋白。隨著時間的推移，其中一些異常的細(xì)胞有可能過度生長，失去它們的導(dǎo)管特征，變得具有侵襲性。

當(dāng)將人類PDAC iPS細(xì)胞種植到小鼠體內(nèi)時，它們分泌或釋放出的蛋白與人類胰腺癌進展過程中表達的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)相對應(yīng)，主要以三個重要蛋白：HNF4、integrin和TGFbeta為中心。

“我們建議在潛在胰腺癌患者血液中或是相對早期的患者中，尋找我們發(fā)現(xiàn)的這些分子網(wǎng)絡(luò)下游標(biāo)記物，看看它們是否存在于人群中，”Zaret說。