폐선암 (LUAD) 초기 발병 과정의 세포적인 메커니즘을 이해하는 것은 개입 전략을 계획하는 데 필수적입니다. 이 연구에서는 16개의 초기 단계 LUAD 및 47개의 대응 정상 폐 샘플에서 추출한 총 246,102개의 단일 상피 세포를 조사하여 LUAD 발전의 근본에 있는 상피 세포 상태와 가변성을 알아보았습니다.

상피 세포는 다양한 정상과 암 세포 상태로 이루어져 있었으며, 암 세포 간의 다양성은 LUAD 특이적인 암 유전자의 영향을 받았습니다. 특히, KRAS 돌연변이 암 세포는 독특한 전사 특성, 분화 감소, 낮은 염색체 이상도를 나타냈습니다. 인간 LUAD 샘플 주변의 비악성 지역은 KRT8 발현이 높은 폐세포 중간 상태인 KRT8+ 폐세포 중간세포 (KACs)로 풍부하였으며, 이들은 분화 감소, 가변성 증가 및 KRAS 돌연변이를 운반하는 특징을 보였습니다. KACs의 발현 프로파일은 폐 precancer 세포 및 LUAD 세포에서 풍부하였으며, 이는 생존률이 낮다는 것을 의미합니다. 담배 발암물질에 노출된 쥐에서는 KACs가 폐 종양이 나타나기 전에 나타나며 발암물질 노출 중단 후에도 몇 달 동안 존속했습니다. 이들은 Kras 돌연변이를 획득하고 KAC이 풍부한 alveolar type 2 (AT2) 세포에서 유래된 오가노이드에 대한 KRAS 억제제에 민감함을 나타냈습니다. 마지막으로, 발암물질 노출 후 AT2 세포 또는 KRT8+ 세포에 대한 계통 라벨링은 KACs가 AT2에서 종양 세포로의 중간체 역할을 하는 것으로 나타났습니다.

이 연구는 LUAD 발병의 근본적인 세포 상태에 대한 새로운 통찰력을 제공하며, 이러한 세포 상태는 예방 또는 개입의 잠재적인 대상이 될 수 있습니다.