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杜前明
药理学博士,南京医科大学副教授,副主任药师,硕士生导师,南京市第一医院科技处副处长,入选江苏省“333 高层次人才培养工程”第三层次培养对象,现任中国药理学会抗炎免疫药理专委会委员,中华中医药学会精准医学分会青年委员,江苏省药理学会新药临床前药理专委会委员,江苏省药理学会教学专业委员会委员, 《中国药科大学学报》 青年编委。目前主持国家自然科学基金 3 项、江苏省自然科学基金 2 项以及南京市卫生科技发展专项资金项目杰出青年基金项目 1 项。
吉敬
江苏海洋大学副教授、硕士生导师,药学院实验中心主任,江苏省海洋药物活性分子筛选重点实验室常务副主任,江苏省“青蓝工程”优秀骨干教师,江苏省科技副总,江苏省药理学会理事,连云港市“521 工程”第三层次培养对象。长期从事神经退行性疾病的发病机制、蛋白质的翻译后修饰及其在疾病中的作用研究,主持国家自然科学基金 1 项、江苏省高校重大项目/面上项目各 1 项和江苏省“青蓝工程”优秀骨干教师项目 1 项,以及企业多项委托项目等。
癌症相关成纤维细胞在结直肠癌中的研究进展 PPS
谢春岐 1,牛犇 1,费禹翔 3,李涛 2,刘超 3,杜前明 2*,吉敬 1**
(1. 江苏海洋大学药学院,江苏省海洋药物化合物筛选重点实验室,江苏 连云港 222005,2. 南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)中心实验室,江苏 南京210029,3. 南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)药学部,江苏 南京 210029)
[摘要]肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)由肿瘤细胞及多种基质细胞共同构成,是肿瘤发生与发展过程中不可或缺的特殊生物学环境。癌症相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblast, CAF)是 TME 中最关键的基质细胞之一,在细胞外基质重塑、维持肿瘤细胞干性、促进血管生成、调控肿瘤代谢与免疫反应,以及增强肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭和耐药性等方面发挥关键作用。CAF 具有高度异质性,可通过分泌多种信号因子介导癌症的转移和进展。结直肠癌(colorectal cancer, CRC)的发生和发展与 CAF 的功能密切相关。CAF 介导的信号轴有望成为 CRC 治疗及改善患者不良预后的潜在靶点。因此,深入解析 CAF 与 CRC 互作过程中的信号级联机制,对于揭示其在肿瘤免疫调控中的作用具有重要意义。通过对近年来关于 CAF 与 CRC 互作靶点及其相关信号通路的研究进展进行综述,旨在评估 CAF 在 CRC 进展中的作用。
结直肠癌( colorectal cancer, CRC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,其中癌症转移也是导致 CRC患者死亡的主要原因之一 [1]。尽管近年来在转移性CRC 手术和化疗方面取得了一定进展,但多数患者仍无法实现治愈,且患者中位生存期不足 2 年 [2]。因此,亟需探索新的治疗靶点,以提高 CRC 患者的总体生存率。由于 CRC 细胞具有高度的遗传异质性和基因不稳定性,并对现有治疗手段表现出显著的抗性,所以直接针对肿瘤细胞的治疗策略效果有限 [3−4]。因此,基因稳定性较高的基质细胞为靶向调控肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)并开发新型 CRC 治疗策略提供了可行的替代途径。
近年来, TME 因其在免疫抑制、肿瘤转移、耐药性和靶向治疗中的关键作用而受到广泛关注。TME 是由免疫细胞、基质细胞、内皮细胞、细胞外 基 质( extracellular matrix, ECM) 等 多 种 成 分共同构成的复杂系统,这些组分在肿瘤细胞周围协同作用,调控其生长、转移及免疫逃逸等生物学过程。其中,癌症相关成纤维细胞( cancer-associated fibroblast, CAF)作为肿瘤基质中最主要的细胞成分之一,已被证实在肿瘤的发生、发展和转移中发挥重要作用 [5]。 CAF 可通过多种机制参与肿瘤进程的不同阶段,包括分泌多种生长因子、外泌体等促进肿瘤血管生成以及介导肿瘤相关炎症,进而支持肿瘤细胞的增殖和转移。然而, CAF 调控肿瘤发生发展的具体分子机制仍待进一步探究。
因此,系统解析 CAF 与 CRC 之间的相互作用将有助于明确 CAF 的诱导机制,并为靶向其功能提供理论基础。对 CAF 调控机制的进一步研究,有望为 CAF 介导的 CRC 靶向治疗策略提供新的思路和潜在干预手段。本综述将介绍 CAF 促进 CRC 增殖与转移的相关信号通路的最新研究进展,并基于其作用机制探讨可能的靶向治疗策略。
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CRC 中 CAF 来源的外泌体
外泌体是由细胞分泌的纳米级膜性囊泡,直径约为 30~150 nm。外泌体以非传统、非接触、远距离的细胞间通信方式传递蛋白质、核糖核酸(ribonucleic acid, RNA)以及多种细胞因子,并赋予受体细胞新的表型特征 [6]。在外泌体内容物中,长链非编码RNA( long non-coding RNA, lncRNA)、环形 RNA ( circular RNA, circRNA)、微小 RNA( microRNA, miRNA) 和 信 使 RNA( messenger RNA, mRNA)均高度富集。作为细胞间信号交流的重要媒介,外泌体在肿瘤的发生发展、转移及耐药性方面发挥着关键作用。近年来的研究表明,外泌体是 CAF 与肿瘤细胞之间动态相互作用的桥梁,并通过重塑 TME从而促进肿瘤的进展和转移 [7]。因此, CAF 来源的外泌体( CAF-derived exosome, CAF-exo)所介导的肿瘤发生机制可能是潜在的治疗靶点。
1.1 CAF-exo 中的 lncRNA
lncRNA 是 一 类 长 度 超 过 200 bp 的 非 编 码RNA,能够通过与染色质、蛋白质及 RNA 等多种生物大分子相互作用并参与多种细胞生物学过程。lncRNA 在多种癌症中异常表达,包括 CRC、前列腺癌、乳腺癌、肝癌、脑癌、肾癌及膀胱癌等,并通过调控肿瘤相关标志物,在 CRC 的侵袭与转移过程中发挥促进或抑制作用 [8]。 LINC00659 是一种lncRNA,目前已被定性为一种新型致癌基因,在CRC 中其表达水平显著上调。 Zhou 等 [9] 研究发现, CAF-exo 中的 LINC00659 表达显著升高, CAF 可将LINC00659 通过外泌体传递至 CRC 细胞,从而影响肿瘤的进展。具体而言,该研究表明, CAF-exo中的 LINC00659 通过竞争性内源 RNA( competing endogenous RNA, ceRNA) 影 响 微 小 RNA-342-3p ( microRNA-342-3p, miR-342-3p) / 膜 联 蛋 白 A2 ( annexin A2, ANXA2)信号轴,从而促进 CRC 细胞的增殖、侵袭、迁移和上皮-间质转化( epithelialmesenchymal transition, EMT)。 CAF 来 源 的LINC00659 下 调 miR-342-3p 的 表 达, 从 而 解 除对 ANXA2 的抑制,导致其表达上调,进而增强CRC 细胞的恶性行为。已有研究证实, miR-342-3p在 CRC 中具有抑制作用,其表达水平普遍下调 [10];而 ANXA2 在癌症中普遍表达上调,相关研究亦表明,其在 CRC 的预后评估与诊断中具有重要意义 [11]。
H19 同样也是一种 lncRNA,具有母源性基因印记,在胚胎发育和生长调控过程中发挥重要作用。H19 在多种癌症(如乳腺癌、肝细胞癌和肺癌)中呈高表达状态,并与肿瘤的生长和转移密切相关。在 CRC 中, H19 的高表达被认为与患者的不良预后密切相关,并参与调控 CRC 细胞的增殖与迁移过程。尽管已有研究明确 H19 在包括 CRC 在内的多种癌症中发挥促癌作用,但其高表达的上游诱导机制尚不清楚。
近 期 研 究 发 现, lncRNA H19 可 通 过 外 泌 体介导的方式由 CAF 转运至 CRC 细胞。富含 H19的 CAF-exo 可增强癌症干细胞( cancer stem cell, CSC)的干性,并提高 CRC 细胞对化疗的耐受性。同时, CAF 通过转移富集 H19 的外泌体激活 Wnt/ β- 连锁蛋白( β-catenin)信号通路,从而进一步促进肿瘤进展 [12]。癌症干细胞的存在被认为是导致肿瘤复发、转移及化疗抵抗的关键因素之一 [13]。 Wnt/ β-catenin 信号通路可增强肿瘤干细胞的干性特征,进而诱导 CRC 细胞产生化疗耐药性。因此,相关研究成果为 CRC 的临床治疗提供了新的思路和策略。
1.2 CAF-exo 中的 miRNA
miRNA 是一类长度约为 21 ~ 23 个核苷酸的重要非编码 RNA 分子,主要通过与靶基因的 3' 非翻译区( 3' untranslated region, 3' UTR)或开放阅读框( open reading frame, ORF)特异性结合,从而在转录后水平上抑制基因表达。此外,外泌体介导的miRNA 递送在口腔鳞状细胞癌以及头颈癌中被证实与肿瘤细胞的侵袭性增强和耐药性密切相关 [14]。
miR-17-5p 是 miR-17-92 致癌基因簇的重要成员,研究表明,其在 CAF-exo 中高表达,并可通过外泌体途径转运至 CRC 细胞,从而促进癌症的转移过程。机制研究显示, miR-17-5p 通过激活 RUNX家族转录因子 3( runt-related transcription factor 3, RUNX3) / 骨 髓 细 胞 瘤 癌 基 因( myelocytomatosis oncogene gene, MYC) / 转 化 生 长 因 子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)组成的正反馈环路,诱导 CRC 细胞呈现侵袭性表型 [15]。在该调控网络中, RUNX3 为 miR-17-5p 的直接靶基因,其在 CRC中具有典型的抑癌功能,参与调控癌细胞的增殖与转移。 MYC 是一种经典的原癌基因和转录因子,可介导多种致癌信号通路的激活,如大鼠肉瘤病毒癌基因( rat sarcoma, RAS)、周期蛋白依赖性激酶 4 ( cyclin-dependent kinase 4, CDK4)和血管内皮生长因子( vascular endothelial growth factor, VEGF)等,广泛参与肿瘤细胞的分化、增殖、凋亡及转移过程 [16]。蛋白质相互作用网络分析进一步揭示, RUNX3、 MYC 与 TGF-β1 存在显著的功能关联, miR-17-5p 通 过 RUNX3/MYC 信 号 轴 下 调 RUNX3表达并激活 TGF-β 信号通路。反过来, TGF-β 表达水平的升高又可促进 CAF 的激活,从而形成一个正反馈回路,持续促进 CRC 的恶性进展。
耐药性是导致 CRC 患者预后不良的关键因素之一。研究发现,非编码 RNA miR-590-3p 在 CRC 中与放疗敏感性密切相关,并显示出作为潜在生物标志物的应用前景 [17]。 Chen 等 [18] 的研究发现, CAFexo 富含的 miR-590-3p 可通过下调氯离子通道附件4( chloride channel accessory 4, CLCA4)的表达并抑制磷酸肌醇 3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K) / 蛋 白 激 酶 B( protein kinase B, PKB, 又称 Akt)信号通路,进而介导 CRC 的放射抗性。CLCA4 属于 CLCA 家族成员之一,已被证实其在调控 CRC 细胞增殖与分化方面发挥重要作用 [19]。同时, PI3K/Akt 通路作为肿瘤细胞生存和耐药的关键信号通路之一,亦可被外泌体携带的 miRNA 调控而激活或抑制,从而影响 CRC 的放射治疗效果。
Chen 等 [20] 的另一项研究中, CAF 通过分泌携带 miR-93-5p 的外泌体,促进 CRC 细胞放射抗性。该机制主要依赖于 miR-93-5p 靶向下调叉头盒蛋白 A1( forkhead-box A1, FOXA1),同时诱导转化生长因子 β3( transforming growth factor beta 3,TGFβ3)的表达上调。 FOXA1 作为 FOX 转录因子家族的重要成员,参与 CRC 的多种病理过程,并可负向调控 TGFβ3 的转录水平。 FOXA1 的敲除可上调 TGFβ3 表达,进而激活 TGF-β 信号通路,促进肿瘤的放射抗性 [21]。
总之, CAF-exo 中 miRNA 的表达可通过介导多种信号通路以增强 CRC 细胞的增殖与转移能力并在分子层面上促进 CRC 的放射抗性。这些研究成果为 CRC 耐药机制的深入理解及靶向治疗策略的开发提供了新的理论依据。
1.3 CAF-exo 中的 circRNA
circRNA 源自前体 mRNA 的反向剪接,其结构呈共价闭合环状,稳定性较高。研究表明,部分circRNA 可参与调控 CRC 的生物学表型,例如,环 状 含 螺 旋-螺 旋 结 构 域 蛋 白 66( circ coiled-coil domain containing 66, circCCDC66)可促进 CRC 的恶性进展 [22]。
近 期, Yang 等 [23] 的 研 究 发 现, CAF 介 导的外泌体环状真核翻译起始因子 3 K 亚基(circeukaryotic translation initiation factor 3 subunit K, circEIF3K)可通过调控 miR-214/ 程序性死亡配体 1 ( programmed death ligand 1, PD-L1)信号轴促进CRC 的进展。 miR-214 是一种在多种恶性肿瘤中发挥抑癌功能的 miRNA,已被证实可抑制肾细胞癌、鼻咽癌等多种癌症的进展,而 PD-L1 作为一种关键的负性免疫调节分子,可通过阻断 T 细胞的活化,帮助肿瘤细胞逃避免疫监视。研究进一步表明, circEIF3K 可 作 为 miR-214 的 ceRNA, 通 过 吸 附miR-214 上调其下游靶基因 PD-L1 的表达,进而抑制抗肿瘤免疫反应,促进 CRC 的免疫逃逸与肿瘤进展。这一发现揭示了 circEIF3K 在 CRC 中的致瘤机制,并明确了 CAF-exo 在调控 miRNA 与免疫检查点蛋白之间相互作用中的重要作用。因此,该研究为 circRNA 介导的免疫调控机制提供了新见解,并为 CRC 的靶向治疗策略提供了一种新思路。
近期相关报道,苦参碱可通过调控 C-X-C 趋化 因 子 受 体 类 型 5( chemokine receptor type 5, CXCR5)减少 CAF-exo 中环状溶质运载家族 7 成员 6 ( circ solute carrier family 7 member 6, circSLC7A6)的 分 泌, 从 而 抑 制 CRC 的 发 生 与 发 展 [24]。circSLC7A6 被认为是一种促进 CRC 细胞增殖和侵袭,同时抑制细胞凋亡的重要 circRNA。此外, circSLC7A6 可能以 miRNA 依赖的方式调控 CXCR5的表达,进而影响肿瘤的进展过程。在趋化因子家族中,其配体 C-X-C 基序趋化因子配体 13( C-X-C motif chemokine ligand 13, CXCL13) 及 其 受 体CXCR5 在 CRC 的发生发展中扮演了关键角色 [25]。尽管该作用机制以苦参碱为干预手段展开研究,但相关发现为靶向 CAF 外泌体调控轴提供了新的治疗思路,并有望拓展 CRC 干预策略的研究方向。
综上所述, CAF 通过分泌携带非编码 RNA 的外泌体在 CRC 的发生与发展中发挥关键促癌作用。因此,阻断 CAF-exo 的分泌或其功能,有望成为CRC 预测与治疗的新策略。进一步解析其下游信号通路的级联机制,将有助于改善 CRC 患者的治疗反应和临床预后。
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CAF 中的脂质代谢重编程
癌细胞的一个重要特征是代谢重编程。为实现持续增殖、适应 TME 以及完成远处转移,癌细胞需经历一系列代谢适应过程。癌细胞通常利用糖酵解代谢过程产生大量的三磷酸腺苷( adenosine triphosphate, ATP),即使在氧气充足的条件下仍呈现“有氧糖酵解”现象( Warburg 效应),以满足其在营养匮乏的TME中快速增殖的需求。近年来, CAF 与肿瘤代谢重编程之间的相互作用受到广泛关注,为适应 TME 中的低氧和低营养状态,同时支持自身高增殖与分泌活性, CAF 也经历了特定的代谢重塑,且主要集中于乙二醇代谢和氨基酸代谢的重编程 [26]。
已有研究表明,脂质代谢在包括乳腺癌、前列腺癌和 CRC 在内的多种癌症中,均参与调控肿瘤细胞的生长、增殖、迁移等过程 [27]。脂肪酸(fatty acid, FA)是脂质的主要成分,不仅构成细胞膜结构,还作为信号转导的第二信使以及能量供给的关键来源,其在癌症发生发展中的作用日益受到重视 [28]。然而, CAF 中脂质代谢的具体机制及其对 CRC 发展的影响目前尚不清楚,亟需进一步研究以揭示其潜在的致癌机制与治疗靶点。
最近, Gong 等 [29] 在一项关于 CRC 迁移机制的研究中发现, CAF 经历了脂质代谢重编程,其中脂肪酸合成酶( fatty acid synthas, FASN)表达显著上调。这一变化导致 CAF 中 FA 及磷脂的合成增加,随后被邻近的 CRC 细胞摄取,从而促进其迁移。此外, Zhang 等 [30] 的研究进一步揭示,癌源性外泌体热休克蛋白 111(heatproteprotein 111, HSPC111)可通过重编程CAF的脂质代谢促进CRC的肝转移。具体机制包括: HSPC111 刺激 CAF 中 ATP- 柠檬酸裂解酶( ATP-citrate lyase, ACLY)磷酸化,导致乙酰辅酶A( acetyl coenzyme A, acetyl-CoA)水平升高。acetyl-CoA 的积累进一步诱导 CAF 中组蛋白 H3 第27 位赖氨酸残基( H3K27)乙酰化增强,促进趋化因子 CXCL5 的转录表达与分泌。 CXCL5 作为一种关键的促炎趋化因子,在肿瘤生长、进展及转移过程中发挥重要的促癌作用。
总之, CAF 与 CRC 之间通过脂质代谢与外泌体网络形成高度耦合的相互作用机制,为脂质代谢参与 CRC 转移提供了新的分子层面解释。这些研究成果为 CRC 转移机制的深入研究和靶向干预策略的开发提供了新的理论依据和研究方向。
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CAF 中的 Wnt 配体
Wnt 蛋白是一类由 Wnt 信号通路分泌的糖蛋白配体,可通过激活一系列细胞内信号通路(包括经典的 Wnt/β-catenin 通路、 Wnt/Ca2+ 通路以及其他非经典途径)参与调控细胞的增殖、分化与迁移等过程,在癌症的发生发展过程中发挥重要作用。
Wnt2 是 Wnt 家族成员之一,富含半胱氨酸残基,约由 360 个氨基酸组成,相对分子质量约为40 000,已被证实能够激活经典的 Wnt/β-catenin 信号通路 [31]。 Wnt 信号在维持肠道发育与稳态中具有关键作用,而 Wnt/β-catenin 通路的异常激活被认为是 CRC 发生的重要驱动因素之一。在比较正常组织与 CRC 组织的基质与上皮细胞时发现, Wnt2 在CRC 基质细胞中高表达,且主要来源于 CAF。已有研究表明,靶向 CAF 分泌的 Wnt2 可有效恢复树突状细胞( dendritic cell, DC)介导的抗肿瘤免疫功能 [32],提示 CAF 来源的 Wnt2 在 CRC 免疫逃逸中具有重要意义。因此, CAF 分泌的 Wnt2 在 CRC 微环境中的作用正日益受到关注,并可能成为未来免疫治疗与靶向干预的重要突破口。
当前的研究主要集中于 Wnt2 介导的经典 Wnt信号通路。 Wnt2 在 CAF 中表现出自分泌功能,并与细胞迁移和侵袭相关的表型密切相关。在Unterleuthner 等 [33] 的研究中, CAF 来源的 Wnt2 可增强 CRC 组织的血管生成能力。此外,来自 CRC基质的 Wnt2 也在维持 CAF 活化表型方面发挥重要作用,该过程涉及促血管生成相关分泌蛋白的持续表达。在另一项研究中, Aizawa 等 [34] 发现, CAF通过旁分泌方式将 Wnt2 蛋白释放至 TME 中,从而促进癌细胞的恶性进展。这些研究结果共同表明, CAF 来源的的 Wnt2 在 CRC 的发生发展过程中具有多重致癌功能,可能为 CRC 的靶向治疗提供新的干预方向。
除 Wnt2 外, Wnt5a 也被报道在多种癌症中发挥重要生物学功能。 Wnt5a 蛋白是非依赖性 β-catenin通路的代表性配体,在胚胎发育、器官形成及维持组织稳态中发挥重要作用。近期研究表明, Wnt5a/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ( calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ, CaMKⅡ) /细胞外调节蛋白激酶( extracellular regulated protein kinase, ERK) / 趋化因子配体 2( chemokine ligand 2, CCL2)信号轴在肿瘤相关巨噬细胞( tumor-associated macrophage, TAM)促进 CRC 进展过程中至关重要 [35]。然而,关于 Wnt5a 介导的非经典 Wnt 信号通路在 CAF 与CRC 互作中的具体机制,目前相关研究仍较为有限。Hirashima等 [36]的研究发现, Wnt5a在CAF中高表达,并与 CRC 的进展密切相关。 CAF 通过旁分泌方式分泌 Wnt5a 蛋白,显著促进 CRC 细胞的增殖与迁移,揭示了 CAF 来源的 Wnt5a 在肿瘤发展中的关键促癌作用。
综上所述, CAF 与 Wnt 信号通路关键配体之间的相互作用,不仅加深了对 TME 调控机制的理解,也为探索以 CAF 来源的 Wnt2 和 Wnt5a 为靶点的CRC 治疗策略提供了新的思路和潜在方向。
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CAF 中的其他潜在标志物
除前述 CAF 相关标志物外,还有其他由 CAF介导的重要功能性分子靶点。其中,信号转导和激 活 转 录 因 子 3( signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)是一种多功能转录因子,在肿瘤发生发展过程中发挥着重要作用。 STAT3 在CRC 中的异常激活与肿瘤进展及不良预后密切相关。既往研究显示,上皮细胞中 STAT3 的激活可调节肠道稳态并影响 CRC 的进展;而造血细胞中STAT3 的失活可抑制 CRC 进展。
STAT3 是调节 CAF 及其与 TME 中的肿瘤细胞和免疫细胞之间相互作用的关键转录因子。 Heichler等 [37] 的研究发现, STAT3 在 CAF 中被激活,并通过白细胞介素 -6( interleukin-6, IL-6) / IL-11 通路促进 CRC 进展。然而, Zhong 等 [38] 的研究揭示了STAT3 参与调控 CRC 进展的另一种机制: CAF 通过分泌 IL-6 激活肿瘤细胞中的 STAT3 信号轴,进而上调富亮氨酸 α-2 糖蛋白-1( leucine-rich-alpha-2- glycoprotein-1, LRG1)的表达,最终促进 CRC 的转移。 LRG1 是一种分泌型糖蛋白,属于富亮氨酸重复(leucine rich repeat, LRR)蛋白家族中的一个高度保守的成员,通常与细胞信号传导、细胞黏附及免疫反应有关。总之,靶向 CAF 相关的 STAT3/ IL-6 信号通路或 LRG1 的表达,可能为转移性 CRC的治疗提供新的思路。
C 型凝集素结构域家族 3 成员 B( C-type lectin domain family 3 member B , CLEC3B)在乳腺癌、宫颈癌和卵巢癌等多种癌症的增殖和转移过程中发挥着重要作用。 CLEC3B 是一种纤维蛋白原kringle-4 结合蛋白,被称为四跨蛋白,广泛存在于血浆、基质(包括成纤维细胞等)和肿瘤细胞中。在 CRC 的 研 究 中, Zhu 等 [39] 发 现, CLEC3B 在CAF 中过表达, CAF 分泌的 CLEC3B 可介导 CRC细胞肌动蛋白的重塑,从而促进 CRC 细胞的生长。总之, CLEC3B不仅在多种实体瘤中发挥促癌作用,也可作为 CAF 介导 CRC 发展的潜在生物标志物,对 CRC 的早期诊断与靶向干预具有重要参考价值。
预后不良是 CRC 治疗效果不佳的一个主要原因。 Torres 等 [40] 的研究发现, CAF 来源的赖氨酰氧化酶样 2( lysyl oxidase-like 2, LOXL2)与 CRC的不良预后显著相关。 LOXL2 能够通过催化 ECM中胶原蛋白和弹性蛋白的交联,进一步增强基质致密性与稳定性,加剧了 TME 中的促癌效应。除LOXL2 以外, CAF 作为 ECM 的主要合成和重塑者,其分泌的其他 ECM 成分在调控 CRC 进展中同样发挥关键作用。 CAF 可分泌大量胶原蛋白(如Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白)、纤维连接蛋白和层粘连蛋白等,能够显著增强肿瘤组织的基质刚度。此外, ECM 的致密结构不仅影响癌细胞行为,还对免疫细胞产生屏障作用,限制 T 细胞浸润,从而形成免疫抑制微环境,协助肿瘤逃避免疫监视。因此,靶向 CAF来源的 ECM,有望成为改善 CRC 治疗预后的潜在策略。
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结语与展望
TME 在胃肠道以及其他肿瘤的发展过程中起着至关重要的作用。 CAF是TME的主要组成部分之一,能够促进 CRC 的增殖和转移,而肿瘤细胞也会招募和诱导 CAF 重塑 TME。因此,本文评估了 CAF 分泌的生长因子和细胞因子在 CRC 进展中的作用,并阐述了近期治疗 CRC 的一些靶向机制。
首先,外泌体参与了 CAF 与 CRC 细胞之间的动态串联,并塑造了 TME,促进了肿瘤的发展和转移。 CAF-exo 中存在多种 RNA,如 lncRNA, miRNA 和 circRNA 等,这些 RNA 通过 CAF-exo 转移到 CRC 细胞中,同时诱导下游靶分子,从而促进癌症进展。因此,阻断 CAF 分泌外泌体是一种很有前景的治疗方法。其次,代谢重编程是癌症的重要特征,而癌细胞代谢是适应 TME 的必要条件。 CAF与代谢重编程之间的相互作用也极大地影响着癌症的进展,尤其是 CAF 与脂质代谢之间的联系在促进CRC 增殖与侵袭方面的作用。这种交叉作用使人们越来越关注 CRC 的脂质组学网络,并为 CRC 转移机制提供了新的见解和思路。此外, Wnt 相关蛋白配体通过经典和非经典 Wnt/β-catenin 通路参与癌症进展。 Wnt2 和 Wnt5a 都在 CAF 中过表达且 CAF 来源的 Wnt2 通过经典途径促进 CRC 的进展,而 CAF来源的的 Wnt5a 则通过非经典途径参与 CRC 的进展。 CAF 和 Wnt 信号通路配体的作用为 CRC 的治疗提供了一种新策略。除了这些发现外,还列举了一 些 其 他 生 物 靶 点, 如 STAT3/IL-6, CLEC3B 和LOXL2。所有这些 CAF 来源的蛋白在 CRC 进展中都发挥着重要作用。总之,直接干扰 CAF 表面受体或信号分子并同时与下游靶分子协同作用的策略具有巨大潜力,为针对 CRC 治疗和不良预后的靶向干预提供了新途径。
然而,针对 CAF 的策略必须考虑 CAF 的显著异质性,才能从根本上达到最佳抗肿瘤效果。CAF 可分为多个功能异质的亚型,如促炎型 CAF (inflammatory CAF, iCAF) 和 肌 成 纤 维 型 CAF ( myofibroblast CAF, myCAF)等。这些亚型在信号分泌、免疫调控和 ECM 重塑方面呈现出不同的分子特征和生物学功能。例如, iCAF 可介导 CRC细胞耐药,其机制与 Wnt/β-catenin 信号通路的激活有关,从而促进 CRC 的不良预后; myCAF 可通过双糖链蛋白聚糖( biglycan, BGN)以及其他 ECM成分等参与促转移信号传导,极大地增加了 CRC 患者的复发风险。因此,未来在制定靶向 CAF 的治疗策略时,应以 CAF 亚型的功能特征为基础,精准识别并选择性干预促癌性 CAF 亚群,避免非特异性抑制可能具有保护作用的 CAF 亚型,从而提高治疗靶向性并改善 CRC 患者的临床预后。
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