胰腺細胞圖譜:胰腺癌和糖尿病的治療曙光?

胰腺疾病,如糖尿病或胰腺癌,通常很嚴重,對患者有很大影響。不幸的是,如今,胰腺癌沒有特定或有效的治療方法,因此患者的生存率非常低。對於糖尿病,爲產生胰島素的細胞開發新的細胞替代療法似乎是胰島素依賴型患者未來的治療方法。

儘管經過多年的研究,但對於構成胰腺的細胞,尤其是可能引發胰腺癌的胰腺導管細胞所具有的巨大複雜性和多樣性,人們所知甚少。

這使得針對該器官疾病關鍵之處的有效治療難以實現。

然而,如果所有這些細胞、它們的特徵以及它們之間的相互關係都爲人熟知,我們就能更好地理解這些疾病的發展,並設計特定的治療方法來改善患者的生活,特別是那些患有胰腺癌的患者,其 5 年生存率低於 10%。

從這個意義上講,貝爾維特生物醫學研究所(IDIBELL)和巴塞羅那大學(UB)的研究人員所進行的一項研究,已經非常詳細地逐個細胞地描述了構成胰腺及其導管的細胞。

在《胃腸病學》雜誌發表,此項工作由 IDIBELL 胰腺再生小組負責人梅里特塞爾·羅維拉博士領導,她是巴塞羅那大學生物醫學與健康科學學院(貝爾維治校區)生理科學系的研究人員,也是加泰羅尼亞再生醫學臨牀轉化項目(P-CMR[C])的成員。

得益於這項研究取得的進展,爲這位研究人員憑藉 2023 年 CRIS 卓越計劃正在開展的項目奠定了基礎。

胰腺既是外分泌腺也是內分泌腺。其內分泌功能是向血液中分泌諸如胰島素和胰高血糖素等各種激素,以調節血糖水平。作爲外分泌腺,它通過導管向十二指腸分泌胰液,其中含有碳酸氫鹽和消化酶。

羅維拉博士的團隊成功地在胰腺中識別出 15 個新的細胞羣,每個細胞羣都有各自的行爲和特徵。

據該研究人員稱:“這些結果非常重要:它們可以成爲更好地理解胰腺疾病(如胰腺癌)如何發展的一個很好的起點。此外,我們已經觀察到,導管細胞在培養中具有很大的可塑性,並且能夠在類器官培養中充當新的產生胰島素的細胞來源,用於糖尿病的再生醫學治療。”

羅維拉說,已發表的數據爲未來的研究奠定了基礎,這些研究將探究新的胰腺導管細胞羣在器官再生及其外分泌功能發病機制中的作用。“如果我們知道一種疾病是如何發展的,”羅維拉補充道,“我們就能設計出更優、更精準和個性化的治療方法來應對它。”

該研究的結果是藉助類器官培養(即三維微型器官)、外分泌病變模型以及胰腺癌樣本獲取的。

爲了檢測單個細胞的基因表達情況,採用了 scRNA-seq(單細胞轉錄組學)技術,此技術能夠同時測定每個細胞中數千個基因的 RNA 濃度。

多虧了這些實驗方法,才能夠以單細胞分辨率對從小葉中心腺泡細胞到胰腺主導管的小鼠導管異質性進行全面表徵。

即便如此,研究人員明確指出,需要新的動物模型來對在體內獲得的結果展開研究,並做更深入的探究。

將這些發現應用到人類環境中,一方面能夠識別出參與胰腺癌起源的不同胰腺導管細胞,進而依據標誌物對患者進行新的分層,同時確定新的治療目標。

另一方面,類器官培養中獲得的結果可能會爲未來糖尿病的細胞替代療法帶來契機。