胰腺细胞图谱:胰腺癌和糖尿病的治疗曙光?

胰腺疾病,如糖尿病或胰腺癌,通常很严重,对患者有很大影响。不幸的是,如今,胰腺癌没有特定或有效的治疗方法,因此患者的生存率非常低。对于糖尿病,为产生胰岛素的细胞开发新的细胞替代疗法似乎是胰岛素依赖型患者未来的治疗方法。

尽管经过多年的研究,但对于构成胰腺的细胞,尤其是可能引发胰腺癌的胰腺导管细胞所具有的巨大复杂性和多样性,人们所知甚少。

这使得针对该器官疾病关键之处的有效治疗难以实现。

然而,如果所有这些细胞、它们的特征以及它们之间的相互关系都为人熟知,我们就能更好地理解这些疾病的发展,并设计特定的治疗方法来改善患者的生活,特别是那些患有胰腺癌的患者,其 5 年生存率低于 10%。

从这个意义上讲,贝尔维特生物医学研究所(IDIBELL)和巴塞罗那大学(UB)的研究人员所进行的一项研究,已经非常详细地逐个细胞地描述了构成胰腺及其导管的细胞。

在《胃肠病学》杂志发表,此项工作由 IDIBELL 胰腺再生小组负责人梅里特塞尔·罗维拉博士领导,她是巴塞罗那大学生物医学与健康科学学院(贝尔维治校区)生理科学系的研究人员,也是加泰罗尼亚再生医学临床转化项目(P-CMR[C])的成员。

得益于这项研究取得的进展,为这位研究人员凭借 2023 年 CRIS 卓越计划正在开展的项目奠定了基础。

胰腺既是外分泌腺也是内分泌腺。其内分泌功能是向血液中分泌诸如胰岛素和胰高血糖素等各种激素,以调节血糖水平。作为外分泌腺,它通过导管向十二指肠分泌胰液,其中含有碳酸氢盐和消化酶。

罗维拉博士的团队成功地在胰腺中识别出 15 个新的细胞群,每个细胞群都有各自的行为和特征。

据该研究人员称:“这些结果非常重要:它们可以成为更好地理解胰腺疾病(如胰腺癌)如何发展的一个很好的起点。此外,我们已经观察到,导管细胞在培养中具有很大的可塑性,并且能够在类器官培养中充当新的产生胰岛素的细胞来源,用于糖尿病的再生医学治疗。”

罗维拉说,已发表的数据为未来的研究奠定了基础,这些研究将探究新的胰腺导管细胞群在器官再生及其外分泌功能发病机制中的作用。“如果我们知道一种疾病是如何发展的,”罗维拉补充道,“我们就能设计出更优、更精准和个性化的治疗方法来应对它。”

该研究的结果是借助类器官培养(即三维微型器官)、外分泌病变模型以及胰腺癌样本获取的。

为了检测单个细胞的基因表达情况,采用了 scRNA-seq(单细胞转录组学)技术,此技术能够同时测定每个细胞中数千个基因的 RNA 浓度。

多亏了这些实验方法,才能够以单细胞分辨率对从小叶中心腺泡细胞到胰腺主导管的小鼠导管异质性进行全面表征。

即便如此,研究人员明确指出,需要新的动物模型来对在体内获得的结果展开研究,并做更深入的探究。

将这些发现应用到人类环境中,一方面能够识别出参与胰腺癌起源的不同胰腺导管细胞,进而依据标志物对患者进行新的分层,同时确定新的治疗目标。

另一方面,类器官培养中获得的结果可能会为未来糖尿病的细胞替代疗法带来契机。