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Molecular Cancer
BRAFV600E与RAS突变驱动甲状腺癌去分化过程中的上皮-间质互作差异

2026-07-30
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Molecular Cancer | BRAFV600E与RAS突变驱动甲状腺癌去分化过程中的上皮-间质互作差异

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该研究揭示了BRAFV600E和RAS突变在甲状腺癌进展中对肿瘤微环境重塑的差异化调控,为甲状腺癌的分子分型治疗策略提供了关键实验依据。

 

文献概述

本文《Mutation-specific dynamics of dedifferentiation trajectories and tumor–stromal interactions in thyroid cancer》,发表于《Molecular Cancer》杂志,系统探讨了BRAFV600E与RAS驱动突变在甲状腺癌去分化过程中的分子轨迹差异及其对肿瘤微环境(TME)的重塑作用。通过整合单细胞核RNA测序、空间转录组和批量RNA测序,研究团队揭示了不同突变背景下上皮细胞去分化路径与基质互作的异质性。研究进一步识别出癌症相关成纤维细胞(CAF)在介导突变特异性TME重编程中的核心作用,为理解甲状腺癌侵袭性进展提供了全新视角。

背景知识

1. 该研究解决的甲状腺癌痛点:尽管大部分甲状腺癌预后良好,但部分病例会进展为高度侵袭性的未分化型甲状腺癌(ATC),其失去碘摄取能力且对传统疗法耐药,中位生存期不足半年。这一去分化过程伴随显著的上皮可塑性与TME重塑,但驱动这一转变的分子机制尚不清晰。
2. 目前BRAFV600E和RAS的研究瓶颈:尽管BRAFV600E和RAS是甲状腺癌最常见的驱动突变,分别主导乳头状与滤泡状亚型,但二者在肿瘤进展中的功能差异尚未系统解析。尤其在TME动态调控方面,缺乏高分辨率的细胞互作图谱。
3. 选题切入点:作者利用多组学整合分析,聚焦BRAFV600E与RAS突变肿瘤在去分化过程中的上皮-间质互作差异,通过单细胞与空间技术解析细胞亚群动态变化,识别突变特异性的信号回路,为开发精准干预策略提供依据。

 

针对BRAFV600E与RAS突变驱动的甲状腺癌,构建条件性基因敲除或点突变小鼠模型是研究去分化机制与TME互作的关键。赛业生物提供全基因组人源化、点突变及条件性敲除小鼠模型定制服务,支持精准模拟人类肿瘤进展过程,助力机制研究与药效评价。

 

研究方法与核心实验

作者采用多模态策略,整合了16例新鲜冷冻组织的单核RNA-seq(snRNA-seq)、全基因组测序(WGS)和批量转录组测序(WTS),以及20例FFPE组织的空间转录组数据(Visium和GeoMx DSP)。通过snRNA-seq解析肿瘤生态系统,识别出上皮、T/NK、髓系、成纤维和内皮五类主要细胞群,并结合WTS与空间数据进行跨平台验证。伪时间轨迹分析(Monocle)用于重建上皮细胞去分化路径,CellPhoneDB用于预测配体-受体互作,GraphST和SPATA用于空间轨迹建模。所有发现均在TCGA等公共数据集中进行外部验证。

关键结论与观点

  • BRAFV600E突变肿瘤呈现渐进性去分化轨迹,伴随免疫通路激活,提示慢性TME重塑过程,该发现支持在BRAFV600E突变型ATC中联合免疫检查点抑制剂的实验方向。
  • RAS突变肿瘤则表现出骤变式过渡,特征为非整倍体、上皮-间质转化(EMT)、缺氧和ECM重塑,提示其去分化可能通过基因组不稳定驱动,提示需在RAS突变模型中优先评估基因组稳定性干预策略。
  • 癌症相关成纤维细胞(CAF)是TME重编程的关键调节者,BRAFV600E突变ATC中以整合素信号为主导,而RAS突变ATC中富集PLAU–PLAUR、TNFSF10–TNFRSF10B和AREG–EGFR等互作轴,为开发突变特异性CAF靶向治疗提供新靶点。
  • 空间验证显示CAF–上皮互作回路与不良预后相关,提示这些信号可作为临床监测生物标志物,用于预测ATC转化风险。

研究意义与展望

该研究为药物开发提供了突变背景依赖的TME干预新策略,强调应根据BRAFV600E或RAS突变状态设计差异化联合疗法。例如,在RAS突变型中靶向PLAU-PLAUR轴可能更有效。

在临床监测方面,CAF衍生信号分子可作为液体活检或组织标志物,用于早期识别去分化高风险患者,实现精准干预。

对于疾病建模,研究提示需构建携带特定驱动突变的基因工程小鼠模型,以模拟人类ATC的TME动态,推动更贴近临床的前序药效评价。

 

为研究肿瘤微环境中的细胞互作,需构建包含免疫系统人源化的小鼠模型。赛业生物提供PBMC与HSC人源化小鼠模型,支持在免疫健全背景下研究CAF-上皮互作及免疫治疗响应,适用于肿瘤免疫机制探索与药物评价。

 

结语

本研究通过高分辨率多组学解析,系统揭示了BRAFV600E与RAS突变在甲状腺癌去分化过程中的不同轨迹与TME互作机制。研究不仅深化了对ATC发生机制的理解,更凸显了分子亚型导向治疗的必要性。CAF作为突变特异性信号枢纽,其衍生的配体-受体对为开发新型靶向策略提供了坚实基础。从实验室到临床,该研究为构建基于驱动突变的精准治疗框架提供了关键证据,有望改善晚期甲状腺癌患者的预后。未来研究应聚焦于在疾病模型中验证这些互作轴的可药性,并探索其在联合免疫治疗中的潜力,推动从机制发现到临床转化的闭环。

 

文献来源:
Eun Hye Joo, Young Shin Song, Han Sai Lee, Woong-Yang Park, and Young Joo Park. Mutation-specific dynamics of dedifferentiation trajectories and tumor–stromal interactions in thyroid cancer. Molecular Cancer.