PDGs形成胰腺导管腺癌机制的研究

The origin of pancreatic cancer cells remains controversial. Previous research has found that pancreatic duct glands(PDGs) is a novel pancreatic epithelial progenitor stem cell compartment. Our preliminary research suggests that epithelial proliferation is identified specifically with in the PDGs. In response to inflammatory injury, PDGs upregulate the level of sonic hedgehog. Furthermore, human side branch intraductal papillary mucinous neoplasms(SB-IPMN) and PDGs share many similarities. Therefore, we speculated that PDGs as an epithelial progenitor stem cell niche not only is responsible for epithelial renewal and regeneration; but leads to SB-IPMN and cancerwhen dysregulated after inflammatory injury. We propose to use the TFF2CreER mouse to allow PDGs-specific misexpression of mutated Kras, and simultaneous deletion of Smad4 to determine the role of PDGs as an epithelial progenitor stem cell niche responsible for epithelial renewal and regeneration;and to determineif PDGs are the cell origin of SB-IPMN and pancreatic cancer.Understanding the role of PDGs would be an important step toward elucidating the mechanism of pancreatic carcinogenesis and may provide a new avenue for defining patients at risk who would benefit from early diagnosis and therapy.

关于胰腺癌细胞的起源目前仍有争议，有研究认为胰腺导管腺（PDGs）是一种新的胰腺上皮原始干细胞巢，我们前期研究发现胰腺上皮中的增殖细胞主要定位于PDGs，在炎症损伤下，PDGs上调shh，也发现人分支型胰腺导管内乳头状粘液性肿瘤（SB-IPMN）和PDGs有共同的特征。因此提出PDGs作为原始干细胞巢负责胰腺上皮的更新和修复，在炎性损伤后，在PDGs修复重建导管上皮的过程中，同时出现异常的基因突变，继而发生了SB-IPMN，最终可发展成胰腺导管腺癌的假说。运用PDGs特异性标记物TFF2构建转基因动物模型，激活PDGs细胞中Kras原癌基因，同时删除Smad4等位基因，活体动态监测这种品系动物等方法，观察PDGs在胰腺导管上皮的更新和修复中的作用，PDGs是否能发展成SB-IPMN病变，继而演变成胰腺导管腺癌。对阐明胰腺导管腺癌的发生机制有重要意义，为临床胰腺癌早期诊断和早期治疗提供思路。

PDGs具有干细胞小生境的分子特征，但其功能尚未明确。为了研究PDGs作为祖先环境的作用，建立胰腺炎小鼠模型，使用BrdU标记追踪策略评估PDGs细胞的体内增殖和迁移。在PDGs区室中鉴定出响应于炎症性损伤的胰腺上皮中的增殖活性。增殖细胞迁移出PDGs小室，以填充胰管上皮。PDGs细胞迁移后失去特异性标记，并获得更成熟的胰管表型。PDGs上皮的表达分析揭示了丰富的胚胎和干细胞途径。这些结果表明PDGs是上皮祖细胞隔室，其产生迁移至胰管的成熟分化后代。. 慢性炎症引起PDGs囊性增生化生样变化，在形态和组织结构上与癌前病变(IPMN)相似。本研究明确PDGs是否是IPMN的前体。胰腺组织学研究显示，IPMN包括2个不同的分层：表达TFF2的基底隐窝节段和上覆乳头状突起。增殖主要发生在含有PDGs的基底节段中。此外，Tff2-/-小鼠在导管上皮中形成突出的乳头状结构，表达胃粘蛋白（MUC5AC和MUC6）。TFF2基因敲除小鼠出现了更多数量和更高等级的胰腺上皮内瘤变。本研究发现PDGs形成IPMN基底节段，并充当其祖细胞小室。. PDGs中特异性表达MUC6在癌变进程中发挥的生物学作用目前未知。本研究中发现在胰腺癌中MUC6被下调。CASC2过表达或miR-24抑制可抑制胰腺癌细胞的增殖、集落形成、迁移和侵袭，并促进细胞凋亡。通过改变ITGB4、p-FAK和N-钙黏着蛋白水平以及形态变化证明了细胞之间的粘附性。CASC2靶向miR-24并激活其下游靶标MUC6，以抑制胰腺癌的生长和进展。证实CASC2通过miR-24 / MUC6轴在胰腺癌中发挥肿瘤抑制作用。. 深入研究PDGs的生物学特征不仅提高复杂胰腺组织的认识，而且能够解析这种上皮在炎性损伤后如何更新和修复的作用。鉴定PDGs的干性特征，理解调控上皮干细胞维持、激活和谱系的信号通路，这对再生医学有重要的意义。理解PDGs在炎症早期诱导化生中的作用，是阐明胰腺癌早起事件的重要步骤，并且可能提供鉴定高危病人的新途径，使得这些病人就受益于早起筛查和早期诊断。