在上海市科学技术委员会的资金支持下(项目编号:22DZ2304300),澎湃新闻网联合《世界科学》对获得国家及上海市科技奖励的优秀成果进行科普解读。本次报道聚焦于2022年上海市自然科学奖二等奖项目“肝癌进展和耐药机制的研究”,该项目由上海肿瘤研究所的李锦军研究员领导团队完成。
肝脏作为人体最大的消化器官,被誉为人体的“化工厂”。然而,肝癌在全球范围内都是一个重大公共卫生问题。根据国际癌症研究机构的数据,2020年全球约有90万例新发的肝癌病例,我国更是达到了41万例,占全球肝癌总数的45.3%。相关死亡率也同样惊人。2020年,肝癌夺去了全球约83万人的生命,我国新增死亡人数达到39万人,占总数的47.1%,几乎占了一半。
肝癌的高发病率有两个主要原因:一是生活方式不健康,如剩饭剩菜中的亚硝酸盐等有毒物质、过度饮酒等,以及乙肝和丙肝等肝炎病毒的感染,这些因素使得肝脏长期处于危险状态;二是肝癌的耐药性导致了肝癌的转移和复发。
面对肝癌这一复杂的癌症类型,李锦军研究员领导的上海肿瘤研究所团队已经进行了20多年的深入研究,成功揭示了一系列与肝癌耐药性相关的分子机制,为肝癌的治疗提供了新的研究方向和策略。
肝癌的传统治疗方法主要包括手术、化疗和放疗。然而,这些方法都存在一定的局限性,例如手术创伤大、化疗有效药物稀少、放疗可能引发乙肝病毒活化等问题。肿瘤治疗药物的耐药性主要分为两类:原发性耐药和继发性耐药。原发性耐药是指肿瘤细胞对治疗药物具有天然的抵抗能力,导致药物疗效下降;继发性耐药则是患者在接受治疗后,肿瘤细胞逐渐适应药物,导致治疗效果降低。
李锦军研究员指出,肝癌的耐药性非常高,这是因为肝癌细胞具有高度的异质性和再生能力。肝癌细胞会在每次治疗后产生变异,从而逃脱死亡的命运。这就是为什么肝癌被称为一种“聪明的”癌症。
为了应对肝癌的耐药性,李锦军研究员和他的团队开展了一系列研究。首先,他们研究了肝癌内部常见的缺氧微环境对肝癌进展和耐药机制的影响。研究发现,缺氧会导致身体内HIF-1α转录因子的增加,进而引起ANGPTL4蛋白的分泌增多,从而让肝癌细胞更容易发生转移。
此外,李锦军研究员团队还发现了另一个与肝癌耐药性相关的分子机制。他们发现,CD133和CD44这两种分子的共同表达能够更准确地定义肝癌干细胞的表型。他们认为,CD133+/CD44+细胞可能是真正的肝癌干细胞,并且这些细胞具有干细胞的一些典型特征,如高度的增殖潜能、自我更新能力和对抗化疗药物的耐药性。
最后,李锦军研究员团队还研究了BMP4蛋白在肝癌中的作用。他们发现,高剂量的外源性BMP4能够促进CD133+肝CSCs(肿瘤干细胞)的分化,从而使这些细胞失去自我更新能力和对抗化疗药物的耐药性。
总的来说,李锦军研究员及其团队的