关键词：
胰腺导管癌(PDAC)
胆汁酸
内毒素
细胞自噬
溶酶体
YAP
Cystatin A
摘要：
背景与意义:全世界每年有超过45万人被诊断为胰腺癌,死亡人数超过43万人。胰腺导管癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma,PDAC）约占胰腺癌病例的80%,其五年生存率不高于7%,也因此被称为“癌王”。虽然针对PDAC的研究在过去几十年内已经有长足的发展,但目前临床上治疗PDAC最好的手段依然是手术。遗憾的是,大约80%的PDAC初诊患者为晚期或存在转移,从而失去手术机会。造成该现象的原因至少包括以下三点:第一,PDAC因为早期没有明显症状,也没有可靠的早期标志物,所以很难在早期发现;第二,PDAC晚期的转移性极高;第三,PDAC较其他消化道癌症发生时间更晚,绝大多数在70岁左右发病,而肝癌大约在50岁发病。虽然PDAC在早期很难被发现,但预防措施也许能帮助患者获得手术机会。机制上,胰腺上皮样瘤变（Pancreatic intraepithelial neoplasia,Pan IN）在脂肪肝,糖尿病和慢性胰腺损伤等风险因素的驱动下可以逐步发展为PDAC,而这一过程也与肠道菌群失调（Dysbiosis）密切相关。肠道毒素,如细菌内毒素（LPS）以及来自胆管阻塞的胆汁酸,在其过量和持续存在的情况下,可以引发慢性炎症和肿瘤发生。研究也发现,胆汁酸能够促进胃肠道肿瘤的恶化,而LPS也与胰腺纤维化,肿瘤炎性环境形成密切相关。目前,关于系统性胆汁酸和LPS促进胰腺癌恶化的机制研究还较少。此外,令人感兴趣的是,多数肠道毒素在本质上往往都是带负电荷的酸性成分,这促使本研究探索了口服不消化的阳离子树脂是否可以通过清除肠道毒素来预防或改善胰腺癌,旨在为肿瘤的防控开发出一种新的思路。
假设与目标:胰腺癌的风险因素（例如吸烟,酒精,肥胖,糖尿病以及慢性胰腺炎等）均与肠道菌群失调密切相关。此外,KrasG12D突变驱动的胰腺癌模型也同样存在肠道菌群紊乱。因此,本研究推测肠道稳态与胰腺癌发生发展关系密切。
临床上,PDAC患者多表现为高胆汁酸血症,并且有56%左右的患者因为完全的胆管阻塞而出现黄疸。同样地,LPS也在PDAC患者组织中升高,而且产LPS的菌群丰度也在PDAC患者肠道中显著增加。这些证据促使本研究推测,系统性的胆汁酸和LPS升高会促进胰腺癌的恶化。此外,考虑到胆汁酸和LPS均为带负电荷的肠道酸性成分,本研究认为口服正电树脂（阴离子交换树脂）可以缓解胰腺癌的恶化。为此,本研究利用动物模型和细胞模型探究了以上假设,从而解析了系统性胆汁酸和LPS与胰腺癌恶化的关系与机制,并为胰腺肿瘤的防控提供了新的思路。
设计与方法:（1）采用Pdx1-KrasG12D小鼠作为本研究的胰腺癌模式动物,并通过总胆管结扎术（BDL）,ANTI诱导以及LPS注射来建立高胆汁酸血症和内毒素血症模型。通过对小鼠死亡,肿瘤转移以及小鼠胰腺组织的病理分析来判断胆汁酸与LPS与胰腺癌恶化的关系。（2）将临床上使用的正电树脂——考来稀胺（CS）用来干预Pdx1-KrasG12D小鼠,以期望降低系统性胆汁酸和LPS水平。通过对小鼠肿瘤转移和胰腺组织病理分析来判断是否口服正电树脂可以改善胰腺癌。（3）在体外使用小鼠和人类胰腺癌细胞系进行机理研究。主要探索了鹅去氧胆酸（CDCA）和LPS对胰腺癌细胞自噬流和YAP表达的影响。并通过动物实验和公共数据库,探讨了溶酶体应激与PDAC发展的关系。
结果与发现:（1）Pdx1-KrasG12D小鼠的内毒素血症和胆汁酸水平增加与Pan IN向PDAC的转化有关。（2）BDL,ANTI或LPS处理诱导了溶酶体应激,导致了胰腺纤维化,胰腺癌细胞Yap的积累,加速了胰腺癌的发展。（3）口服CS降低了系统性内毒素和胆汁酸水平,并显著降低了胰腺病变和胰腺肿瘤转移的发生率。其机制与激活胰腺癌细胞自噬流介导的Yap降解有关。（4）相反,使用外源性溶酶体抑制剂——氯喹破坏Pdx1-KrasG12D小鼠胰腺组织的自噬溶酶体加剧了胰腺癌的发生与转移,其机制与P62和Yap的累积有关。该结果也与溶酶体内源性抑制剂Cystatin A（CSTA）在胰腺癌细胞和胰腺转移瘤中过表达的现象相一致。（5）在胰腺癌细胞中,通过氨基酸饥饿激活自噬-溶酶体可以促进Yap降解,而破坏自噬-溶酶体则诱导Yap积累和癌细胞的迁移。（6）在分子水平上,CDCA和LPS激活了配体受体介导的AKT-m TOR途径,导致自噬-溶酶体应激和Yap积累。
结论与讨论:肠道LPS和胆汁酸以及其他酸性成分的流入可以部分地通过引起胰腺癌细胞自噬溶酶体应激和Yap的积累来诱发组织纤维化和胰腺癌的恶化。更重要的是,口服不消化的阳离子树脂清除肠道酸性毒素可以抑制胰腺癌的恶化,提示该方法在预防或治疗恶性肿瘤方面有潜在的医学应用价值。
欢迎来到三峡大学图书馆！
