摘要:今天,由广州医科大学附属第五医院李斌、中国医学科学院肿瘤医院刘芝华、广州医科大学基础医学院许雯雯、上海市胸科医院李志刚和中国医科大学王振宁,联合领衔的研究团队,在著名期刊Nature Genetics上发表一篇重要研究论文[1]。
*仅供医学专业人士阅读参考
食管癌是我国常见的消化道恶性肿瘤。
据统计,在全球每年新发食管癌病例中,有一半出现在中国。
食管癌起病隐匿,超过50%的患者在初次诊断时就已出现转移。
近年来,靶向治疗和免疫检查点抑制剂的出现,也没能大幅提升患者的预后,5年总体生存率仅为20%左右。
因此,要想提升食管癌患者的预后,就必须搞清楚驱动食管癌发生转移的原因,确定新的治疗靶点和生物标志物。
今天,由广州医科大学附属第五医院李斌、中国医学科学院肿瘤医院刘芝华、广州医科大学基础医学院许雯雯、上海市胸科医院李志刚和中国医科大学王振宁,联合领衔的研究团队,在著名期刊Nature Genetics上发表一篇重要研究论文[1]。
他们结合食管癌患者的单细胞多组学和空间转录组学数据,发现一个促进食管癌转移和对免疫治疗耐药的免疫抑制性GPR116阳性周细胞(血管的组成部分)。这种周细胞一方面会分泌EGFL6,与癌细胞上的整合素β1结合,从而激活NF-κB通路促进肿瘤转移;另一方面它还能促进调节性T细胞扩增和CD8阳性T细胞耗竭,帮助食管癌细胞实现免疫逃逸。
为了寻找促进食管癌转移的潜在机制,研究人员收集了转移性食管癌患者、非转移性食管癌患者的原发肿瘤组织,以及配对的健康组织,并对上述组织开展了scRNA-seq、snRNA-seq、snATAC-seq和Stereo-seq,以在单细胞和空间水平上剖析食管癌的肿瘤微环境。
在上述四种数据的基础上,研究人员发现,与正常组织相比,肿瘤组织中的成纤维细胞、周细胞、内皮细胞和中性粒细胞的比例显著改变,表明它们在肿瘤生长中起着至关重要的作用。
细胞相互作用分析发现,在转移性癌症患者中,周细胞传出相互作用信号增加最多;而且周细胞和上皮细胞之间相互作用的增加最多,表明上皮细胞是转移过程中周细胞释放信号的关键接收者。此外,与其他细胞类型相比,周细胞与肿瘤细胞之间的距离更近、相互作用更强。不难看出,周细胞可能就是破解食管癌转移之谜的关键。
随后,研究人员根据周细胞表面的标志物将周细胞分成三个亚型,其中GPR116阳性周细胞在转移性癌症患者中显著富集。其他食管癌数据集也进一步证实了这一发现。生存分析还发现,较高的GPR116阳性周细胞比例与较短的生存期相关,而且GPR116阳性周细胞是食管癌的独立预后因素。
那GPR116阳性周细胞是哪儿来的呢?研究人员发现,转录因子PRRX1是关键。转录因子PRRX1过表达,会上调人周细胞系和食管癌周细胞中GPR116,以及一系列GPR116阳性周细胞代表基因的表达。流式细胞术也证实,PRRX1过表达显著增加了GPR116阳性周细胞的比例。
接下来的问题是,GPR116阳性周细胞又是如何促进食管癌转移的呢?在比较GPR116阳性周细胞和GPR116阴性周细胞的基因表达谱之后,研究人员发现,在周细胞中特异性表达的分泌蛋白EGF样域蛋白6(EGFL6)在GPR116阳性周细胞中上调最多。如果特异性敲除周细胞中的转录因子PRRX1编码基因,肿瘤和血清中EGFL6水平就会降低,这意味着GPR116阳性周细胞是EGFL6的主要来源。
临床数据还显示,转移性食管癌患者的EGFL6表达显著升高,而且EGFL6高表达预示着食管癌患者的预后较差,而健康个体中几乎检测不到EGFL6。值得注意的是,血清EGFL6不仅能准确区分食管癌患者和健康个体(曲线下面积=0.983),还对癌症转移具有诊断潜力(AUC=0.912)。例如,血清EGFL6对肺癌(AUC=0.902)和胃癌(AUC=0.808)的转移也有预测价值。这些结果共同表明,血清EGFL6是癌症早期诊断和预后的潜在非侵入性生物标志物。
后续的机制研究发现,GPR116阳性周细胞分泌的EGFL6,会与癌细胞表面的整合素β1结合,进而以剂量依赖性的方式激活食管癌细胞的NF-κB通路,进而促进癌细胞获得转移能力。靶向整合素β1的单克隆抗体,可以显著降低食管癌模型的淋巴结转移。
此外,研究人员还注意到,GPR116阳性周细胞还可以通过三种方式帮助癌细胞实现免疫逃逸:第一,促进调节性T细胞扩增;第二,诱导CD8阳性T细胞耗竭并降低其细胞毒性;第三,上调肿瘤细胞的PD-L1。不过,上述效应可以被整合素β1抑制剂削弱。
基于以上发现,不难看出,整合素β1抑制剂有增强免疫检查点抑制剂疗效的潜力。事实确实如此,基于食管癌小鼠模型的研究发现,与整合素β1抑制剂或PD-1抑制剂单药相比,二者联合显著显著抑制了原发性肿瘤进展和远处转移,而且安全性良好。这一结果说明,整合素β1抑制剂联合PD-1抑制剂,具备治疗食管癌的潜力。
总的来说,我国科学家的这项研究成果,加深了我们对食管癌转移机制的认知。他们在这个研究中发现的GPR116阳性周细胞和EGFL6,可能有助于临床早期诊断和预后评估;而靶向下游整合素β1,可与免疫检查点抑制剂发挥协同增效作用,抑制食管癌的进展和转移,有望为食管癌治疗带来新方案。
目前,已有多种免疫检查点抑制剂获批上市,也有整合素β1抑制剂处于临床研究阶段,期待二者联合使用的临床研究能顺利开展。
参考文献:
[1].Pei, X., Liu, Z., Tang, L. et al. Single-cell multi-omic and spatial profiling of esophageal squamous cell carcinoma reveals the immunosuppressive role of GPR116+ pericytes in cancer metastasis. Nat Genet 57, 2494–2508 (2025). https://doi.org/10.1038/s41588-025-02341-9
本文作者丨BioTalker
来源:奇点肿瘤探秘