2025年4月,广州医科大学的郑国沛研究员和他的团队在《Cell Communication and Signaling》期刊上发表了一篇题为“LAMA4+ CD90+ eCAFs为肝癌提供免疫抑制微环境,通过诱导CD8+ T细胞衰老”的研究文章。该文首次揭示了CD90+ eCAFs如何通过LAMA4-ITGA6轴诱导CD8+ T细胞衰老的机制。动物实验的结果显示,靶向LAMA4可以抑制肝癌恶性转化的进展,并与抗PD-1治疗产生协同效应。这为肝癌的免疫治疗提供了新的思路,同时也为逆转肿瘤免疫抑制微环境、增强免疫检查点阻断疗法的效果提供了新策略。
### 研究背景
肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌中最常见的类型,也是全球癌症相关死亡的第三大原因。尽管近年来在肝癌的研究和治疗方面取得了显著进展,但患者的临床结果依然不理想。肿瘤微环境(TME)在肝癌的发展和进展中扮演着至关重要的角色,尤其是在具有独特微环境特征的肝脏中。肝癌的显著特征之一是存在大量的癌症相关成纤维细胞(CAFs),但目前尚不清楚不同亚型CAFs在肝癌微环境中发挥何种作用。在抗肿瘤免疫方面,CD8+ T细胞是关键组成部分,负责识别和清除肿瘤细胞。eCAF与CD8+ T细胞之间的相互作用可能促进肿瘤的免疫逃逸。
### 研究结果
1. **CAFs的异质性及其在肝癌中的作用**: 研究人员通过对单细胞RNA测序数据的分析发现,原发性和转移性肝癌中的成纤维细胞显著增加,且其比例与预后不良呈正相关。对肝癌中的成纤维细胞进行无监督聚类分析后,大致分为细胞外基质CAFs(eCAFs)、炎症性CAFs(iCAFs)、血管CAFs(vCAFs)、肌纤维母细胞CAFs(myCAFs)和抗原呈递CAFs(apCAFs)。其中,eCAFs的比例最近与肝癌的不良预后相关,并主要分布于肿瘤边缘,接近CD8+ T细胞。
2. **CD90+ eCAFs通过LAMA4介导CD8+ T细胞的功能抑制**: 从自发小鼠HCC模型中分离的CD90+ eCAF与原代小鼠CD8+ T细胞共培养后,发现CD8+ T细胞的抗肝癌细胞的毒性和细胞溶解能力受到抑制。研究发现,CD90与LAMA4在纤维母细胞中存在基因共表达关系,而LAMA4的高表达区域有更多的CD8+ T细胞浸润。通过siRNA敲低LAMA4和刺激小鼠CD8+ T细胞的实验结果表明,CD90+ eCAFs能够通过LAMA4抑制T细胞的效应功能。
3. **LAMA4通过受体ITGA6抑制CD8+ T细胞功能**: 通过His-pulldown实验和质谱分析确认LAMA4的潜在T细胞表面受体为ITGA6。与中和ITGA6后的CD90+ eCAF共培养的CD8+ T细胞显示出更强的增殖能力及更高水平的GZMB和穿孔素表达。综上所述,CD90+ CAF中的LAMA4通过ITGA6损害CD8+ T细胞的功能。
4. **LAMA4通过引发T细胞衰老诱导CD8+ T细胞免疫抑制**: 为探究LAMA4诱导CD8+ T细胞免疫抑制的机制,研究者使用重组LAMA4刺激原代小鼠CD8+ T细胞或小鼠细胞毒性T细胞系(CTLL-2),进行RNA-seq及蛋白质组学分析。结果显示,rmLAMA4促进了细胞衰老指标的表达,并激活了RAS信号与DNA损伤信号通路。进一步的研究发现,抑制ITGA6或ATM可以阻止LAMA4诱导的CD8+ T细胞衰老。由此可见,LAMA4通过ITGA6介导的DNA损伤信号通路引发CD8+ T细胞衰老。
5. **靶向LAMA4阻断肝细胞癌的进展并增强抗肿瘤免疫治疗**: 研究人员使用靶向LAMA4的胆固醇修饰siRNA治疗自发小鼠HCC模型,结果显示,与对照组相比,siLAMA4治疗组的肿瘤数量和大小显著减少,细胞衰老及DNA损伤指标也出现明显下调。此外,修饰siRNA与抗PD-1联合治疗在各个层面显示出更优的疗效。这些发现表明,靶向LAMA4可以通过防止CD8+ T细胞衰老,从而阻断肝细胞癌的进展并增强免疫治疗效果。
### 结论与展望
尽管免疫疗法在多种癌症中显示了良好的效果,但对于肝癌患者,其疗效仍不显著,这使得肝癌的治疗面临巨大挑战。CAFs是肝癌微环境中最丰富的成分之一,也是免疫抑制微环境的关键因素。在这项研究中,研究人员首次发现eCAFs通过LAMA4抑制CD8+ T细胞的抗肿瘤活性,并揭示了CD90+ eCAFs通过LAMA4-ITGA6轴诱导CD8+ T细胞衰老的机制。同时,动物实验表明,靶向LAMA4可能成为肝癌治疗的新靶点,并可能作为免疫治疗的新辅助策略。
虽然胆固醇结合的LAMA4 siRNA在动物模型中显示出良好的效果,但其在人类中的安全性和特异性仍需进一步验证。未来的研究将探讨其他CAF亚型在TME中的作用,以及更多靶向eCAFs的策略。总体而言,这项突破性的研究为肝癌的治疗带来了新的希望,或许通过靶向肿瘤微环境中的关键分子,能够为患者提供更为有效的治疗方案。
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