Cancer Res: 肺泡2型细胞的异常可以促进肺气肿和癌症

肺气肿是慢性阻塞性肺病（COPD）的主要组成部分，是癌症的独立危险因素。吸烟是肺气肿和肺癌的主要病因。由于慢性炎症与这两种疾病有关，吸烟会产生进行性炎症过程[即活性氧（ROS）的产生、蛋白酶介导的肺泡破坏、空气空间的扩大和组织弹性的丧失。

吸烟诱导的肺部炎症后参与肺部结构再生的因素已被认为在其相关发展中发挥重要作用。然而，只有一定比例的吸烟者会患上上述肺部疾病，而戒烟者仍有风险。这表明，未识别的表观遗传因素被共同选择来诱导这两种疾病的相关发展。然而，人们对这种关联的分子途径知之甚少。

图片来源： https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36971490/

近日，来自首尔国立大学的研究者们在Cancer Res. 杂志上发表了题为“Dual impact of IGF2 on alveolar stem cell function during tobacco-induced injury repair and development of pulmonary emphysema and cancer”的文章，该研究发现肺泡2型细胞（AT2s）可以刺激肺泡修复或促进肺气肿和癌症，这取决于IGF2的表达水平。

肺气肿是一种破坏性炎症性疾病，主要由吸烟引起。从CS诱导的损伤中恢复需要适当的干细胞（SC）活性，并严格控制增殖和分化的平衡。研究者发现，由两种具有代表性的烟草致癌物4-（甲基亚硝氨基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮和苯并[a]芘（N/B）诱导的急性肺泡损伤AT2s中IGF2的表达，以促进其SC功能并促进肺泡再生。

在N/B诱导的急性损伤后，自分泌IGF2信号上调Wnt基因，特别是Wnt3，以刺激AT2增殖和肺泡屏障再生。相反，重复的N/B暴露通过DNMT3A介导的IGF2表达的表观遗传控制激发持续的IGF2-Wnt信号，导致AT2s的增殖/分化失衡以及肺气肿和癌症的发展。

在CS相关性肺气肿和癌症患者的肺部中，可以看到IGF2启动子的高甲基化和DNMT3A、IGF2和Wnt靶基因AXIN2的过度表达。靶向IGF2Wnt信号传导或DNMT的药理学或遗传学方法阻止了N/B诱导的肺部疾病的发展。

IGF2/IGF-1R/IR信号在肺泡再生和肺气肿和癌症发展中的双重作用示意图。

图片来源： https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36971490/

综上所述，AT2s在肺部健康中可能是一把双刃剑，IGF2表达的时间和程度是AT2s SC功能的关键决定因素。该发现可以转移到人类，IGF2表达的表观遗传学控制可以解释这两种疾病是如何联系在一起的，以及为什么大多数中度COPD患者即使在完全停止CS后也会发展为严重疾病和肺肿瘤。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Hye-Jin Boo et al. Dual impact of IGF2 on alveolar stem cell function during tobacco-induced injury repair and development of pulmonary emphysema and cancer. Cancer Res. 2023 Mar 27;CAN-22-3543. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-22-3543.