超过80%的肝癌(HCC)的特征是由成纤维细胞的活化、增殖和积累引起的广泛肝纤维化。肝癌肿瘤微环境(TME)的一个标志性特征是癌症相关成纤维细胞(CAF)的质量,这已被广泛报道影响肝细胞的进展。

近年来,CAF靶向治疗在肝癌治疗中越来越受到关注,因此,更好地了解CAFs在HCC进展过程中的独特病理功能将有助于开发更有效的靶向疗法。

夏建川教授团队在国际期刊《Hepatology》上发表了一项研究论文,首次发现CAF细胞能促进肝癌免疫抑制微环境的形成,为开发靶向CAF的免疫治疗奠定基础。



肝癌复杂的肿瘤微环境

相互串扰机制尚未清楚





TME被认为是具有复杂肿瘤-基质相互作用的多细胞系统。肝细胞癌的基质成分主要包括CAF、肿瘤相关免疫细胞和血管生成细胞。据报道,CAFs通过各种机制调节HCC进展,包括通过分泌可溶性因子和外泌体对癌细胞的直接影响,以及通过其他基质细胞和细胞外基质(ECM)重塑的间接作用。HCC衍生的CAF不仅增强肿瘤细胞能力,还可以募集免疫细胞,如中性粒细胞(TAN)、单核细胞和树突状细胞,并促进免疫抑制表型的获得以介导免疫逃逸。

然而,目前尚不清楚HCC中是否存在未知的CAF前肿瘤机制;在不同的HCC阶段,CAF与TME中其他成分之间错综复杂的串扰仍不清楚。

因此,夏建川教授团队基于细胞因子分泌和潜在相关治疗靶点的抑制,研究了CAF、肿瘤细胞和中性粒细胞之间的细胞串扰及其作为HCC进展预后生物标志物的应用。

CAF衍生的CLCF1

是HCC起始和进展的潜在介质

研究团队从不同阶段的肝细胞癌患者样本中分离出原发性CAF和配对的正常纤维细胞(NF),通过比较两者基因表达水平发现,CAFs中的心肌营养因子样细胞因子1(CLCF1)水平明显高于NFs,并且在晚期CAF中最高。所有肝癌患者的CLCF1水平与CAF/NF比值均大于1,随着肿瘤分期的增加,mRNA和蛋白质水平的表达模式逐渐增加。


CAF来源的CLCF1与肝细胞癌患者的低生存率密切相关

相关性分析显示,CLCF1表达与肿瘤大小、组织学分化、肿瘤-淋巴结-转移分期和血管浸润密切相关,血清CLCF1水平与肝硬化、肿瘤数量、肿瘤包膜和肿瘤-淋巴结-转移分期密切相关。多因素Cox回归分析显示,CLCF1是肝细胞癌患者的独立预后指标。

总之,这些数据表明CAF衍生的CLCF1可能在HCC进展中起关键作用。

CLCF1与CNTFR受体结合

促进HCC细胞自我更新


进一步观察发现,CLCF1诱导HCC细胞干性,从而促进HCC细胞的自我更新能力;并且通过沉默CLCF1的受体纤毛神经营养因子受体(CNTFR)可减轻CLCF1的癌症干细胞(CSC)增强作用。

研究团队还在小鼠肿瘤模型得到了验证, CLCF1或CNTFR耗竭显著减轻了CAF对肿瘤生长的影响。数据表明,CAF衍生的CLCF1的致瘤性主要是由于其对HCC细胞的癌症干细胞增强作用。

CLCF1通过与其受体CNTFR相互作用增强HCC细胞的自我更新能力


那么,CLCF1通过什么途径激活HCC细胞的癌症干细胞特性的呢?

研究发现,CLCF1通过Akt/ERK1/2-STAT3信号传导诱导的CXCL6和TGF β表达,而CXCL6和TGF β直接促进了HCC细胞的干细胞样特性,从而促进HCC细胞自我更新。

CLCF1增加"N2”中性粒细胞瘤内浸润

促进HCC的进展


夏建川教授研究团队发现CLFF1不仅可促进HCC细胞的自我更新,还通过增加”N2”极化中性粒细胞的瘤内浸润,从而促进HCC的进展。

为了确认CLCF1级联反应是否参与TME中免疫细胞的串扰,研究团队进行了细胞实验,研究发现,CLCF1诱导的HCC细胞分泌的CXCL6和TGF β分别负责中性粒细胞募集和“N2”极化。

研究团队进一步在动物实验上验证,CAF衍生的CLCF1通过CLCF1 / CNTFR信号增加了“N2”中性粒细胞的瘤内浸润,而N2”中性粒细胞主要通过诱导体内血管生成和癌症干性来介导肿瘤生长。

CAF衍生的CLCF1通过增加小鼠模型中“N2”极化中性粒细胞的瘤内浸润来促进HCC进展



肝癌样本分析

CLCF1-CXCL6/TGF-β表达与预后相关


在人肝细胞癌样本中进一步分析了CLCF1、CXCL6、TGF-β、肿瘤干性和中性粒细胞之间的关联。CLCF1/CXCL6/TGF-β表达水平高的患者肿瘤内癌症干细胞和中性粒细胞浸润最大,MMP9和MVD(CD34)表达水平最高,预后最差。

肿瘤内癌症干细胞或中性粒细胞的大量积累与肝癌患者的OS和PFS发生率降低显著相关。 与早期样品相比,中期和晚期样品表现出更大的中性粒细胞浸润,以及更高的MMP9和MVD表达水平,表明中性粒细胞在中期和晚期HCC中起重要作用并获得“N2”极化表型。

CLCF1-CXCL6 TGF-β轴的水平与肝细胞癌患者的肿瘤内CSC和“N2”极化TAN的数量和预后相关



总结


研究发现,在肝癌肿瘤微环境中,CLCF1-CNTFR信号轴通过介导CAF、肝癌细胞、中性粒细胞的交互串扰促进肝癌微环境抑制的形成,最终影响临床进展。


CLCF1-CNTFR信号轴

这些发现支持了未来关于CLCF1级联作为潜在预后生物标志物,同时研究团队指出,选择性阻断CLCF1 / CNTFR或ERK1 / 2信号传导或可成为肝癌治疗的一种有前途的策略。

参考文献:

1.Cancer‐Associated Fibroblast‐Mediated Cellular Crosstalk Supports Hepatocellular Carcinoma Progression.Hepatology.2021

声明:本文仅作健康科普,不能替代医院的检查和治疗。如有相关疾病,请及时去正规医疗机构就诊,谨遵医嘱。
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夏建川教授

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