【導讀】腫瘤相關成纖維細胞(CAFs)在腫瘤微環境中表現出顯著的功能和分子異質性,在癌癥進展中發揮著多種作用。
4月22日,鄭州大學第一附屬醫院與武漢大學研究人員合作共同在期刊《Cell Reports》上發表了研究論文,題為“THBS2-producing matrix CAFs promote colorectal cancer progression and link to poor prognosis via the CD47-MAPK axis”,本研究中,研究人員確定了基質癌相關成纖維細胞(CAF)的一個亞群(mCAFs)為關鍵亞型,其分泌的 THBS2 與癌癥晚期階段和不良預后相關。空間轉錄組學和多重免疫組織化學顯示,分泌 THBS2 的 mCAFs 與腫瘤細胞之間存在明顯的空間共定位。從機制上講,CAF 分泌的 THBS2 與腫瘤細胞上的 CD47 結合,觸發 MAPK/ERK5 信號通路,從而促進腫瘤進展。使用成纖維細胞特異性 THBS2 基因敲除小鼠、患者來源的類器官和異種移植模型進一步驗證了 THBS2 的促腫瘤作用。此外,轉錄因子 CREB3L1 被確定為正常成纖維細胞向分泌 THBS2 的 mCAFs 轉化的調節因子。這些發現強調了 THBS2 在結直腸癌(CRC)進展中的關鍵作用,并突出了靶向THBS2-CD47 軸和 CREB3L1 的治療潛力。
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)00326-2
背景知識
01
結直腸癌(CRC)仍是全球腫瘤學領域的一大挑戰,這主要是由于腫瘤微環境(TME)內復雜的相互作用對腫瘤進展和治療抵抗有著至關重要的影響。在 TME 的細胞構成中,癌癥相關成纖維細胞(CAFs)是關鍵組成部分,具有多種功能。CAFs 的異質性體現在不同的表型和功能特征上,不僅在不同類型的癌癥中存在差異,在單個腫瘤內也有所不同。這種多樣性凸顯了深入剖析 CAF 亞型特定作用的迫切需求,以加深我們對其在 CRC 進展中所起作用的理解。
THBS2 在體外和體內均以促腫瘤發生的方式起作用
02
基于先前的研究結果,在所有癌相關成纖維細胞(CAF)亞群中,THBS2+ mCAFs 與腫瘤細胞的相互作用最為強烈。研究人員對這些細胞所啟動的信號通路進行進一步研究后發現,THBS 信號通路是主要通路。隨后,研究人員對不同單細胞 RNA 測序(scRNA-seq)隊列中 THBS2+ mCAFs(發送方)與腫瘤細胞(接收方)之間的 THBS 信號相互作用進行了量化,結果表明在大多數數據集中存在顯著的 THBS 信號,其中 THBS2-CD47 對尤為突出。THBS2+ mCAFs 中的 THBS 家族基因表達顯示 THBS2 水平較高。相反,THBS3 和 THBS4 的表達水平顯著較低,且主要存在于 iCAFs 中,而 THBS1 和 COMP 的表達水平適中,主要存在于 mCAFs 中。總之,THBS2 在 THBS2+ mCAFs 中高度表達,而其他 THBS 家族基因在這些細胞亞群中的表達水平較低。此外,研究人員使用(對數倍數變化> 1,校正 p < 0.05)的標準進行了差異表達分析。研究人員還進行了體外和體內實驗來比較這些基因的生物學功能。首先,研究人員構建了重組人 THBS1、THBS2 和 COMP 蛋白,從而能夠單獨評估 THBS 基因對腫瘤細胞的影響。隨后,研究人員用這些 CAF 細胞的條件培養基(CM)對 SW480 和 HCT116 進行預處理。研究人員觀察到,rhTHBS2 處理顯著增強了細胞增殖、侵襲、遷移和黏附,而 rhTHBS1 和 rhCOMP 的效果相對較弱。用 CAF 細胞的 CM 處理也觀察到了類似的結果。此外,研究人員還探究了 THBS 基因對結直腸癌(CRC)體內致瘤性的影響,并構建了皮下異種移植模型。結果一致表明,CAF-THBS2 組小鼠的腫瘤體積和重量明顯大于其他組。綜上所述,這些數據表明 CAF 衍生的 THBS2 可作為促進結直腸癌進展的驅動因素。
THBS2 通過體外和體內的癌相關成纖維細胞 - 腫瘤相互作用促進結直腸癌進展
結論
03
綜合來看,本研究揭示了由部分癌相關成纖維細胞(mCAFs)產生的 THBS2 在通過與腫瘤細胞的強烈相互作用促進結直腸癌(CRC)進展方面發揮著關鍵作用。靶向THBS2 和 THBS2-CD47 軸提供了一種有前景的治療途徑,有望改善結直腸癌患者的預后,尤其是那些基質浸潤程度高的患者。
參考資料:
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)00326-2
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