細胞|《細胞》子刊：破解腫瘤對放療耐受之謎預后|器官|之謎|Greten|患者|腫瘤

放化療作為腫瘤患者標準治療方案，一直沿用至今。可是，患者產生的耐藥極大地限制了治療的有效性。越來越多的研究發現，耐藥的發生不僅僅和腫瘤細胞本身的耐藥機制有關，而且跟腫瘤微環境的變化也有著千絲萬縷的聯系。
有研究發現，中性粒細胞浸潤為腫瘤細胞的種植提供了轉移微環境，增加胰腺癌肝轉移風險[1]；腫瘤細胞表達的促癌蛋白TRIB3能夠抑制CD8+T細胞浸潤等等[2] 。腫瘤微環境中的另一個“佼佼者”是成纖維細胞，它的功能多種多樣，包括促進腫瘤發展[3] ，介導CAR-T治療的耐受[4]等。
不過，目前還不知道成纖維細胞是否參與了腫瘤對放化療的耐受。
近日，德國癌癥研究中心的Florian R. Greten教授團隊在 Cancer Cell 雜志發表了一個重磅的研究[5] ，闡述了炎癥性腫瘤相關成纖維細胞（iCAF）與放化療耐受、癌癥復發和患者生存期縮短有關。
具體來說，放療后腫瘤細胞釋放的大量IL-1a不僅可以將腫瘤相關成纖維細胞（CAF）極化成為iCAF ，還可以引起氧化DNA損傷介導的細胞衰老。這些作用最終導致了患者對于放化療的耐受抵抗，造成疾病的進展。
也正是根據這一發現，他們提出放化療聯合IL-1受體阻斷劑的治療方案。

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接下來我們就一起來看看這個研究是如何開展的。
首先， Greten團隊發現正常的直腸癌統一分子亞型分類（CMS）方法并不能夠成功預測無病生存時間（DFS）。
為了探索可能具有預測潛力的分子或者信號通路，他們用質譜對61個患者樣本中腫瘤細胞的蛋白質組進行了檢測。可是，對結果進行主成分分析（PCA）并不能夠區分預后好和預后差的患者，這也表明決定直腸癌患者預后的可能不是腫瘤細胞本身。
為了找到決定直腸癌患者預后的關鍵因素， Greten團隊開展了多色熒光免疫組化實驗。結果發現，當比較預后好和預后差患者樣本的各類細胞群時，只有間充質細胞在兩組之間存在差異。進一步的基因富集分析（GSEA）也發現，預后差患者的腫瘤樣本中存在iCAF相關基因高度富集。

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多色熒光試驗顯示預后有差異的兩組患者腫瘤組織中間充質細胞比例存在不同
為了進一步驗證iCAF在其中的功能以及潛在的機制， Greten團隊建立了原位類器官腫瘤小鼠模型。
在原有的APTK （Apc、Trp53、Tgfbr2、K-ras G12D 等基因的突變）腫瘤類器官模型上，他們增加了肉豆蔻酰化AKT ，得到了APTKA腫瘤類器官模型。前期研究已經證明APTKA腫瘤模型具有間質相關基因的富集，更強的侵襲性以及更容易自發肝轉移的特點[6] 。
Greten團隊發現，接受放射治療后的APTKA腫瘤出現了更多的肝轉移，且伴隨著DCN+成纖維細胞、F4/80+巨噬細胞以及Ly6G+中性粒細胞增多，以及CD8+T細胞減少。

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在APTKA原位類器官小鼠模型中，放療引起更大程度的肝轉移，且伴隨DCN+成纖維細胞增多
奇怪的是，如果在體外分別對APTK和APTKA腫瘤類器官進行放射處理后再移植于小鼠皮下，則兩種類型的腫瘤生長都受到了抑制，提示 APTKA類器官對放射治療的耐受很大程度是由基質細胞介導的。