摘要 在过去的二十年中,靶向药物的出现彻底改变了临床肿瘤学。然而,这些疗法的疗效受到原发性和获得性耐药性的严重限制,这不仅依赖于细胞自主机制,还依赖于肿瘤微环境线索。癌症相关成纤维细胞 (CAF) 是肿瘤微环境中极具可塑性的细胞。它们不仅产生构成肿瘤基质结构的细胞外基质成分,而且还释放影响所有肿瘤特性(包括对药物治疗的反应)的生长因子、趋化因子、外泌体和代谢物。CAF 对肿瘤进展的贡献已在多项著作中得到深入研究和综述。然而,它们在对抗癌疗法,特别是分子疗法的耐药性方面的作用在很大程度上被忽视了。这篇综述专门分析了 CAF 在驱动靶向疗法耐药性方面的作用,并讨论了新的 CAF 靶向治疗策略以改善患者生存率。
肿瘤微环境 (TME) 是一个由细胞、信号分子和细胞外基质成分组成的复杂生态系统,对癌症进展有重大影响。在 TME 的关键参与者中,癌症相关成纤维细胞 (CAF) 因其多样化和影响力的作用而受到越来越多的关注。CAF 是活性成纤维细胞,在各种癌症类型的 TME 中大量存在。CAF 通过促进血管生成、重塑细胞外基质和调节免疫细胞渗透,对肿瘤进展有重大贡献。为了影响微环境,CAF 通过旁分泌信号和直接细胞间相互作用与免疫细胞、癌细胞和其他基质成分进行串扰。这种串扰可导致免疫抑制、肿瘤细胞增殖和上皮-间质转化,从而导致疾病进展。新兴证据表明,CAF 在治疗耐药性(包括对化疗和放疗的耐药性)中起着至关重要的作用。CAF 可以通过分泌促进药物作用、增强 DNA 修复机制和抑制细胞凋亡途径的因子来调节肿瘤对治疗的反应。本文旨在了解 CAF 在 TME 内的多方面功能,讨论 CAF 与其他 TME 细胞之间的串扰,并阐明 CAF 对治疗耐药性的贡献。靶向 CAF 或破坏其与其他细胞的串扰有望克服药物耐药性并提高各种癌症类型的治疗效果。
肿瘤微环境(TME)是一个复杂的组织环境,包括癌细胞、癌相关成纤维细胞(CAFs)、炎症细胞、巨噬细胞、髓系抑制细胞、肥大细胞和细胞外基质(ECM)(1)。CAFs是TME的主要成分,在肿瘤的发生、发展和转移中起着至关重要的作用。此外,CAFs是肿瘤中活化的成纤维细胞,主要来源于成纤维细胞,但也可能来源于血管平滑肌细胞、周细胞和骨髓间充质细胞,或来源于上皮或内皮-间质转化。成纤维细胞活化蛋白(FAP)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)通常被认为是CAFs的分子标记(2,3)。然而,COX-2/PGE2 信号、TGF-β 和外泌体是三种主要的串扰,它们促进了 CAFs 与 TME 细胞之间的广泛相互作用。此外,CAFs 与所有肿瘤前细胞都有正或负的相互作用,包括癌细胞、调节性 T 细胞、内皮细胞、M2 巨噬细胞、癌症干细胞、髓系抑制细胞、肿瘤相关树突状细胞、细胞毒性 T 淋巴细胞、自然杀伤 (NK) 细胞等。这些串扰通常是肿瘤进展的原因 (4-6)。此外,CAFs 在不同水平上调节抗肿瘤免疫反应,可能影响先天性和适应性抗肿瘤免疫反应。因此,CAFs 在肿瘤进展中起着关键作用 (7)。
背景:癌相关成纤维细胞 (CAF) 是肝癌免疫屏障的关键组成部分。因此,深入了解 CAF 的异质性和细胞间通讯对于提高免疫治疗效果和改善临床结果至关重要。方法:通过结合单细胞、体细胞和空间转录组分析与多重免疫荧光进行综合分析,以揭示肝癌中 CAF 的复杂性。结果:通过涉及 235 个肝癌 scRNA-seq 样本(涵盖超过 120 万个细胞)的综合方法,我们发现 CAF 在肝细胞癌 (HCC) 和肝内胆管癌 (ICC) 中特别增加。FAP + 成纤维细胞被确定为 CAF 的主要亚型,主要参与细胞外基质组织和血管生成。这些 CAF 富集在 HCC 的肿瘤边界,但弥散分布在 ICC 内。 DAB2 + 和 SPP1 + 肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 通过 TGF- β 、PDGF 和 ADM 等信号增强 FAP + CAF 的功能。值得注意的是,DAB2 + TAM 和 FAP + CAF 之间的相互作用促进了免疫屏障的形成,并与 HCC 患者生存率较差、对免疫疗法无反应相关。在 90 名 HCC 患者的当地临床队列中,高 FAP 和 DAB2 免疫组织化学评分预示生存期较短和血清 AFP 浓度较高。此外,这种沟通模式也可能适用于其他实体恶性肿瘤。结论:DAB2 + TAM 和 FAP + CAF 之间的相互作用在形成免疫屏障方面似乎至关重要。旨在破坏这种沟通或抑制 FAP + CAF 功能的策略可能会增强免疫治疗的效果并改善临床结果。
图 1 癌相关成纤维细胞 (CAFs) 通过激活 STAT3 信号和诱导上皮间质转化 (EMT) 对非小细胞肺癌 (NSCLC) 进展和获得耐药性的影响。A、PC9 细胞与 CAFs 共培养 7 d,通过蛋白质印迹分析 pSTAT3 的表达水平。B、将单独的 PC9 细胞、单独的 CAF1 细胞或 PC9 细胞加 CAF1 细胞皮下植入裸鼠侧腹,并监测肿瘤大小。每组由五只小鼠组成。显示的数据为平均值±SE;** p < 0.01。C、将 HCC4011 细胞与 CAFs 共培养,观察形态变化。 D、HCC4011 和 H2009 细胞与 CAFs 共培养 72 小时,通过蛋白质印迹分析 EMT 标志物的表达水平。E、将 PC9 细胞单独或 PC9 细胞加 CAF1 细胞皮下植入裸鼠侧腹。当肿瘤直径达到约 150 mm 3 时,每周五次用 5 mg/kg 奥希替尼治疗小鼠。然后在治疗开始后的指定日期测定肿瘤体积。每组由七只小鼠组成。显示的数据为平均值 ± SE;** p < 0.01
与癌症相关的细菌细胞(CAF),是原发性和转移性肿瘤中肿瘤微环境的核心组成部分,深刻地影响了癌细胞的行为,并通过与癌细胞和其他基质细胞的广泛相互作用而参与癌症的发展。此外,CAF的先天多功能性和可塑性允许通过癌细胞进行教育,从而以上下文依赖性的方式导致基质细胞种群的动态变化,这突出了CAF表型和功能异质性的精确评估的重要性。在这篇综述中,我们总结了CAF的拟议起源和异质性以及调节CAF亚群多样性的分子机制。我们还讨论了当前的策略,以选择性地靶向肿瘤的CAF,为涉及基质靶向的未来研究和临床研究提供见解和观点。
上下文:膀胱癌(BLCA)是一种高度普遍的肿瘤,并且是世界范围内的健康问题,尤其是在男性中。最近的工作强调了肿瘤微环境(TME)在癌症生物学中具有转化含义的意义。癌症相关的纤维细胞(CAF)是TME中突出的,异质的细胞种群。CAF与几种肿瘤中的肿瘤发育,进展和预后不良有关。但是,它们在BLCA中的作用尚未被深深利用。目的:回顾CAF在BLCA生物学中的作用,并对CAF起源,亚型,标记以及表型和功能特征提供了解以改善患者的管理。证据获取:进行了PubMed搜索,以审查使用“癌症相关的纤维细胞”和“膀胱癌”或“'尿皮细胞cer'”一词发表的手稿。审查了所有摘要,并分析了所有相关手稿的全部内容。此外,考虑了其他肿瘤中CAF的选定手稿。证据综合:在BLCA中,CAF的研究比在其他肿瘤中的研究少。多亏了新技术,例如单细胞RNA-seq和空间转录,现在可以准确地绘制并分子定义正常膀胱和BLCA中纤维细胞的表型。批量转录组分析揭示了非肌肉侵入性和肌肉侵入性BLCA中的亚型存在。这些子类型在其CAF内容上显示出不同的功能。有必要在BLCA中更深入地了解CAF生物学。我们提供了这些肿瘤亚型中CAF的表型多样性的高分辨率图。临床前研究和最近有前途的临床试验通过cafs或其效应子和免疫微环境的靶向靶向来利用这些知识。结论:当前对BLCA CAFS和TME的知识正在越来越多地用于改善BLCA治疗。患者摘要:肿瘤细胞被无量细胞所包围,这些细胞有助于确定癌症的行为。是与癌症相关的纤维细胞。通过这些细胞相互作用建立的“社区”可以
摘要:已知与肿瘤相关的巨噬细胞(TAM)和与癌症相关的成纤维细胞(CAF)在肿瘤发育和进展中起支持性作用,但它们在结直肠癌(CRC)中的相互作用尚不清楚。在这里,我们研究了结肠癌衍生的CAF对体外和体内TAM分化,迁移和肿瘤免疫力的影响。与单核细胞共培养时,CAF会吸引单核细胞并诱导其分化为M2巨噬细胞。手术切除的人CRC标本和原位移植小鼠肿瘤的免疫组织学揭示了CAF的数量与M2巨噬细胞的数量之间存在相关性。在CRC原位移植的小鼠模型中,用刺激性刺激因子-1受体(PLX3397)的抑制剂处理的M2巨噬细胞的抑制剂(PLX3397)抑制了M2巨噬细胞,并增加了CD8阳性T细胞浸润肿瘤巢。这种治疗对肿瘤生长的影响很小,但将PLX3397与抗PD-1抗体结合起来显着降低了肿瘤的生长。组合疗法后 RNA-SEQ显示出肿瘤免疫的激活。 总而言之,CAF参与CRC肿瘤免疫微环境中M2巨噬细胞分化的诱导和动员,癌症免疫疗法和PLX3397的组合可能代表了CRC的新型治疗选择。RNA-SEQ显示出肿瘤免疫的激活。总而言之,CAF参与CRC肿瘤免疫微环境中M2巨噬细胞分化的诱导和动员,癌症免疫疗法和PLX3397的组合可能代表了CRC的新型治疗选择。
肿瘤微环境(TME)与癌细胞之间的相互作用是一个复杂且相互益处的系统,可导致癌细胞快速增殖,转移和对治疗的耐药性。现在已经认识到,癌细胞不是分离的,肿瘤进展受到TME的许多成分的控制。癌细胞与微环境之间的相互串扰可以通过外泌体,细胞因子和生长因子的细胞外基质(ECM)蛋白(ECM)蛋白和旁分泌信号传导间接,或者是由细胞表面受体和粘附分子介导的细胞对细胞接触。在TME组件中,癌症相关的纤维细胞(CAF)具有独特的兴趣。作为TME最丰富的成分之一,CAF在重组细胞外基质,促进转移和化学疗法逃避中起关键作用。在调节肿瘤进展中的CAF中已经描述了直接和间接角色。在这篇综述中,我们着重于了解癌细胞与癌症相关的细胞(CAF)在驱动肿瘤发育和转移方面的直接接触的作用。我们还总结了有关癌细胞与CAF之间直接接触在化学疗法耐药性中的直接接触作用的最新发现。