四川大学华西医院王自强、韩俊宏最新研究揭秘促进肿瘤早期肝转移的潜在机制

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作者：Sophia

导读：迄今为止,关于结直肠癌(CRC)衍生的细胞外囊泡(EVs)对肝脏转移前微环境(PMN)的影响仍不完全清楚。

3月6日，四川大学王自强及韩俊宏在《Signal Transduction and Targeted Therapy》在线发表题为“Colorectal cancer-derived extracellular vesicles induce liver premetastatic immunosuppressive niche formation to promote tumor early liver metastasis”的研究论文，该研究表明结直肠癌来源的细胞外囊泡诱导肝脏转移前免疫抑制生态位形成，促进肿瘤早期肝转移。

https://www.nature.com/articles/s41392-023-01384-w

EVs在肝脏PMN重塑中的作用

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为了研究CRC衍生的EVs在肝脏PMN重塑中的作用，研究人员从CT26细胞培养上清液中分离了EVs。通过透射电子显微镜（TEM）、纳米颗粒跟踪分析（NTA）和蛋白质印迹法鉴定了EVs的特征（形态、大小和标记物）。然后，用CRC衍生的EVs和磷酸盐缓冲盐水（PBS）预处理肝脏免疫状态完整的BALB/c小鼠一个月，并通过脾脏注射肿瘤细胞建立肝转移模型，以确定EVs是否影响肝转移。术后2小时，体内成像显示动物模型建立成功，两组患者肝脏肿瘤荧光强度一 致。令人惊讶的是，24 h后，EVs组的肝肿瘤荧光强度明显强于PBS组。第1天EVs组肝肿瘤结节数也显著高于PBS组。这表明在建立动物模型时，无论脾脏是否保留，EVs促进肿瘤肝转移的功效都是一致的。

CRC衍生的EVs启动序贯事件，重塑肝脏转移前生态位并促进肿瘤肝转移。

研究发现

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先前的研究确认CRC衍生的EVs有助于肿瘤早期肝转移，研究人员推测EVs诱导肝脏PMN转化为免疫抑制生态位。越来越多的证据证实，髓源性抑制细胞（MDSC）是病理条件下免疫反应的主要调节因子，也是肿瘤进展的关键因素。我们分析了EVs教育前后通过流式细胞术在肝脏PMN中MDSCs的演变。最终发现EVs教育显著增加了肝脏PMN中的CD11bGr1细胞（特别是CD11bLy6G + ++ highLy6Clow亚群）数量。

传统意义上，MDSC通过抑制T细胞功能来促进肿瘤免疫逃逸。然而，募集的MDSC诱导肝脏PMN进入免疫抑制状态的机制仍有待阐明。作为先天免疫系统的重要细胞组成部分，自然杀伤（NK）细胞在肿瘤免疫逃逸的早期监测和远处转移的调节中起着至关重要的作用。我们的异种移植测定表明，肿瘤细胞逃避了免疫系统的监视，这表明NK细胞在EVs教育后细胞毒性降低。此外，我们进一步证实，尽管NK细胞的数量没有变化，但NK细胞中的主要功能激活受体NKG2D的表达在EVs教育后显著降低。总的来说，我们的研究结果表明，CRC衍生的EVs通过募集MDSC诱导肝脏免疫抑制PMN的形成，并损害NK细胞的细胞毒性。

为了进一步探索EVs如何启动肝脏PMN形成的顺序事件，我们研究了EVs在体内的分布。我们发现EVs主要积聚在肝脏中，并被肝星状细胞（HSC）吸收。众所周知，HSCs将静止细胞转分化为增殖性纤维化肌成纤维细胞是肝细胞外基质重塑的核心驱动因素。正如预期的那样，经过一个月的EVs教育，HSCs被大量激活，体内α-SMA和纤连蛋白分泌显著增加。体外与EVs共培养后，肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）的标志物（包括α-SMA、vimentin和FAP）在活化的HSCs中显著增加。这些结果表明，EVs主要被HSCs吸收，以触发HSCs转化为CAFs，CAFs分泌纤连蛋白并重塑肝脏PMN。

接下来，我们使用CRISPR-Cas9方法敲除CRC衍生的外泌体Tgf-β1，并进一步证实EVs中的Tgf-β1富集是诱导肝脏PMN形成的关键细胞因子。此外，同步肝转移的CRC患者TGF-β1在同步肝转移患者中的TGF-β1表达显著高于未发生肝转移的患者，TGFB1表达较高的患者的生存率更差。这些结果表明，富含EVs的Tgf-β1在诱导肝脏PMN形成和促进肿瘤肝转移中起着至关重要的作用，CRC来源的外泌体TGF-β1具有作为分子标志物的潜力。

综上所述，携带Tgf-β1的CRC衍生EVs激活HSCs趋化因子信号通路并诱导HSCs转化为CAFs表型。HSCs激活后，MDSC进一步募集到肝脏PMN中，通过下调NKG2D的表达来抑制NK细胞的细胞毒性。最后，CRC衍生的EVs重塑肝脏PMN并促进肿瘤肝转移。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41392-023-01384-w

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

原标题：《重磅！四川大学华西医院王自强、韩俊宏最新研究揭秘促进肿瘤早期肝转移的潜在机制》

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