细胞|《细胞》子刊：破解肿瘤对放疗耐受之谜预后|器官|之谜|Greten|患者|肿瘤

放化疗作为肿瘤患者标准治疗方案，一直沿用至今。可是，患者产生的耐药极大地限制了治疗的有效性。越来越多的研究发现，耐药的发生不仅仅和肿瘤细胞本身的耐药机制有关，而且跟肿瘤微环境的变化也有着千丝万缕的联系。
有研究发现，中性粒细胞浸润为肿瘤细胞的种植提供了转移微环境，增加胰腺癌肝转移风险[1]；肿瘤细胞表达的促癌蛋白TRIB3能够抑制CD8+T细胞浸润等等[2] 。肿瘤微环境中的另一个“佼佼者”是成纤维细胞，它的功能多种多样，包括促进肿瘤发展[3] ，介导CAR-T治疗的耐受[4]等。
不过，目前还不知道成纤维细胞是否参与了肿瘤对放化疗的耐受。
近日，德国癌症研究中心的Florian R. Greten教授团队在 Cancer Cell 杂志发表了一个重磅的研究[5] ，阐述了炎症性肿瘤相关成纤维细胞（iCAF）与放化疗耐受、癌症复发和患者生存期缩短有关。
具体来说，放疗后肿瘤细胞释放的大量IL-1a不仅可以将肿瘤相关成纤维细胞（CAF）极化成为iCAF ，还可以引起氧化DNA损伤介导的细胞衰老。这些作用最终导致了患者对于放化疗的耐受抵抗，造成疾病的进展。
也正是根据这一发现，他们提出放化疗联合IL-1受体阻断剂的治疗方案。

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接下来我们就一起来看看这个研究是如何开展的。
首先， Greten团队发现正常的直肠癌统一分子亚型分类（CMS）方法并不能够成功预测无病生存时间（DFS）。
为了探索可能具有预测潜力的分子或者信号通路，他们用质谱对61个患者样本中肿瘤细胞的蛋白质组进行了检测。可是，对结果进行主成分分析（PCA）并不能够区分预后好和预后差的患者，这也表明决定直肠癌患者预后的可能不是肿瘤细胞本身。
为了找到决定直肠癌患者预后的关键因素， Greten团队开展了多色荧光免疫组化实验。结果发现，当比较预后好和预后差患者样本的各类细胞群时，只有间充质细胞在两组之间存在差异。进一步的基因富集分析（GSEA）也发现，预后差患者的肿瘤样本中存在iCAF相关基因高度富集。

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多色荧光试验显示预后有差异的两组患者肿瘤组织中间充质细胞比例存在不同
为了进一步验证iCAF在其中的功能以及潜在的机制， Greten团队建立了原位类器官肿瘤小鼠模型。
在原有的APTK （Apc、Trp53、Tgfbr2、K-ras G12D 等基因的突变）肿瘤类器官模型上，他们增加了肉豆蔻酰化AKT ，得到了APTKA肿瘤类器官模型。前期研究已经证明APTKA肿瘤模型具有间质相关基因的富集，更强的侵袭性以及更容易自发肝转移的特点[6] 。
Greten团队发现，接受放射治疗后的APTKA肿瘤出现了更多的肝转移，且伴随着DCN+成纤维细胞、F4/80+巨噬细胞以及Ly6G+中性粒细胞增多，以及CD8+T细胞减少。

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在APTKA原位类器官小鼠模型中，放疗引起更大程度的肝转移，且伴随DCN+成纤维细胞增多
奇怪的是，如果在体外分别对APTK和APTKA肿瘤类器官进行放射处理后再移植于小鼠皮下，则两种类型的肿瘤生长都受到了抑制，提示 APTKA类器官对放射治疗的耐受很大程度是由基质细胞介导的。