精彩回顾 | 首期Webinar：癌症生态系统及可塑性

2021年8月11日，西湖实验室、西湖大学生命科学学院和细胞出版社联合举办的首期Webinar拉开帷幕，主题为“癌症生态系统及可塑性（Cancer Ecosystem and Plasticity）”。

霍华德·休斯医学研究所研究员、洛克菲勒大学Elaine Fuchs博士，美国德州大学MD安德森癌症中心Florencia McAllister博士，贝勒医学院Xiang Zhang博士作为首期嘉宾带来精彩报告，分享他们关于癌症生态系统各方面令人欣喜的研究，并对领域内的重要问题展开了热烈而深入的讨论。

西湖大学和西湖实验室特聘研究员蔡尚博士和《细胞》资深编辑、细胞出版社大中华区战略与合作主管谭家颖博士共同主持本次研讨会。

主持人

研讨会全程知识点密集，线上线下相结合的全新模式让全球的思想碰撞毫无阻碍，与会者来自海内外高校、医院、科研机构、药企等单位，累计15000人次观看本次直播。

线上观众互动

线下观众互动

随着测序、基因编辑及显微成像等技术的发展，人类对癌症有了更加清晰和深入的认识：癌症不仅仅是一群发生了基因突变的细胞，更是一个种类多样的癌细胞与宿主体内各种组分动态交流、相互塑造而成的生态系统，是一个波及全身的系统性疾病。

这一认识大大推动了对癌症精准化、个性化、整体化治疗的开展。那么癌症生态系统究竟有哪些成员，它们各有什么本领，如何相互交流，又如何彼此影响，从而推动癌症的恶性进展呢？人类能否通过调整这个系统来治疗癌症呢？

Elaine Fuchs博士做报告

来自洛克菲勒大学的Elaine Fuchs博士，作为霍华德·休斯医学研究所资深研究员、干细胞与癌症微环境领域的领军人物，带来第一场报告。

Fuchs博士总结了其课题组以皮肤干细胞和皮肤癌为模型所获得的一系列重要发现。他们发现：正常的干细胞和肿瘤干细胞在相似的环境中具有相似的表观遗传学状态。

一直以来，癌症被认为是不可愈合的伤口，比较发现，皮肤鳞状细胞肿瘤干细胞与伤口愈合期皮肤干细胞的表观遗传学状态十分相似，特别是都具有转录因子ETS2与Super-enhancer的结合，进而打开了一系列与癌症增殖、侵袭等特性相关基因的表达。

Fuchs博士课题组进一步提出，不同环境所带来的干细胞身份和所处状态（静息/活跃态）不同，最终反映在细胞表观遗传学中心（Epicenter）的状态。而Epicenter就是一系列转录因子（Transcriptional Factors）与超级增强子(Super-enhancers)的相互结合的整体，是细胞对环境中Wnt、BMP等一系列生长相关信号的感受器，被Epicenter调控的基因与细胞的增殖或分化密切相关。

另一方面，他们的工作发现微环境中的一些细胞因子、代谢产物对癌细胞的可塑性有调控作用。在小鼠的鳞状上皮癌中，他们发现在靠近血管的肿瘤组织中有一群对TGFβ响应的特殊的肿瘤干细胞，它们平日里按兵不动，并具有逃过化疗和免疫治疗的特殊本领，最终成为癌症复发和恶变的主凶。在另一项工作中他们还发现鳞状上皮癌细胞不能像正常细胞一样合成丝氨酸（Serine），所以其生长非常依赖环境提供的丝氨酸，而通过降低小鼠饮食中的丝氨酸含量可以抑制癌症的发生。

Fuchs博士的研究不仅使我们对微环境如何影响癌症可塑性有了深入理解，更为临床上改变微环境治疗癌症提供了新思路。

Florencia McAllister博士做报告

癌症生态系统不仅包括宿主自身细胞所营造的环境，还包括宿主体内的各种微生物（Microbiota）所共同打造的“小宇宙”。近年来，随着测序技术的进步，人类对肠道菌群、肿瘤内菌群在癌症发生发展和治疗中作用的研究有了飞跃。

来自美国德州大学MD安德森癌症中心的Florencia McAllister博士分享了其课题组在这一领域的最新成果，以及在成立实验室后如何从癌症免疫跨入到癌症菌群的研究领域。

最初，McAllister博士研究发现：Th17免疫细胞可以促进胰腺癌的发生，却对于什么因素促进Th17细胞产生IL17不得而知。而后他人的研究提示，细菌是激发IL17产生的元凶，更存在于很多类型的癌症之中。于是McAllister博士对细菌在胰腺癌发展过程中的作用展开了研究。

他们发现胰腺癌长期幸存者的肿瘤内菌群比短期幸存者有着更高的多样性，而且肿瘤内的菌群一部分来自肠道菌群。通过将不同病人的肠道菌群移植给小鼠，他们发现长期幸存者的肠道菌群能够显著激活小鼠的抗癌免疫，进而抑制癌症。相应的，如果抑制胰腺癌荷瘤小鼠体内细菌带来的IL17的作用，可以大大提高抗PD-1免疫疗法的抗癌效果。

McAllister博士的研究带来提示：调控肠道菌群和肿瘤内菌群为癌症治疗带来新的希望。

Xiang Zhang博士做报告

了解肿瘤转移至一种特定器官而不去到其他器官的原因，是肿瘤学最古老的研究目标之一。1889年，英国医生Stephen Paget阐述了他的“种子与土壤理论（seed and soil）”，主张转移不仅需要癌细胞即“种子”的传播，也需要受纳器官理想的环境即“肥沃的土壤”。而后，癌细胞如何从“老家”出走，到更远的“新土地”上“拓荒、扎根、壮大”，一直是科学家们苦苦思索的难题。

贝勒医学院的Xiang Zhang博士分享了他在这个难题上的突破，特别是一些尚未发表的发现。转移的癌细胞可以在骨髓的血管周边以单细胞或微转移灶的形式长期休眠，待到时机成熟，在骨髓中增殖并转移到其它器官。

其课题组的研究发现，骨骼的损伤可以激活骨血管周边NG2阳性的间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell）离开血管、到损伤部位促进成骨环境的形成。休眠癌细胞恰好可以“搭载”这些活化的间充质干细胞，“偷渡”到正在进行伤口修复的成骨环境中，在那里借助成骨细胞的滋养增殖壮大起来。

不仅如此，他们还发现，成骨细胞提供的生态系统还可以重塑癌细胞的转移能力，让癌细胞获得到其它器官“二次移民”的能力；而在乳腺癌中，这种微环境，更是让癌细胞丢失了原本可以作为治疗靶点的雌激素受体等分子，重获干细胞的可塑性。

骨转移环境所孕育出来的这些特性可以通过阻断EZH2所介导的癌细胞表观遗传改变而得到抑制，这为临床转移癌的治疗提供了靶点。

嘉宾及主持人圆桌讨论

本期研讨会不仅有精彩的报告和提问环节，两位主持人和三位嘉宾还共同参与了圆桌讨论，就癌症生态系统中自己最感兴趣的非癌症组分，各组分与癌症之间的直接或间接相互作用，不同癌症的生态系统之间的是否存在一些共性可以作为癌症检测和治疗的通用靶点等问题发表了各自的观点。

癌细胞自身的多样性、异质性和癌症生态系统的复杂性、动态性给癌症的研究和治疗带来了极大挑战，而研讨会上科学家们令人兴奋的报告、讨论，听众们的踊跃提问，让我们对癌症有了更加深入和全面的认识，鼓舞了我们面对挑战的勇气、探究科学的好奇心和治疗癌症的希望。

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Webinar第一期直播回放

2021年8月起，西湖实验室、西湖大学生命科学学院和细胞出版社将联合举办十期系列研讨会。

系列研讨会聚集近40位来自西湖实验室以及国际学界的杰出科学家，共同探讨“肿瘤、代谢、衰老”等生命科学相关领域的诸多研究进展和成果。

Webinar第二期

将于9月下旬举办

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特别鸣谢

文章来源 | 蔡尚实验室 王春晖

编辑 | 戴涵

校对 | 李凯娜 王悦萌