摘要:近日,重庆医科大学研究团队在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表了研究论文,题为“Cancer-associated fibroblast derived CXCL14 drives
【导读】尽管癌相关成纤维细胞(CAF)对肿瘤进展和耐药性的作用已得到充分证实,但它们诱导化疗耐药性的具体分子机制仍不清楚。
近日,重庆医科大学研究团队在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表了研究论文,题为“Cancer-associated fibroblast derived CXCL14 drives cisplatin chemoresistance by enhancing nucleotide excision repair in bladder cancer”,本研究中,与正常成纤维细胞和非化疗耐药组的癌相关成纤维细胞(CAFs)相比,顺铂耐药患者来源的 CAFs 显示出显著更强的旁分泌介导的化疗耐药诱导作用。从机制上看,CAFs 分泌的 CXCL14 与膀胱癌细胞上的 CCR7 结合,触发 STAT3 磷酸化,进而上调 DNA 修复基因 ERCC4,促进顺铂耐药性。体内验证证实,药理学上抑制 CCR7 或 STAT3 可显著逆转化疗耐药性,并增强顺铂诱导的肿瘤细胞死亡。尤其是,STAT3 激活介导了糖酵解酶 HK2 和 LDHA 的过表达,导致耐药细胞中糖酵解通量增加。这种代谢重编程进一步促进了正常成纤维细胞向分泌 CXCL14 的 CAFs 的转分化,形成了一个自我强化的反馈回路,维持化疗耐药性。
背景知识
01
膀胱癌是尿路上皮癌的主要类型,占全球癌症死亡率的 3%。对于不适合手术的患者来说,原发性化疗耐药性是主要障碍,铂类化疗仍是晚期或转移性膀胱癌的标准治疗方案。尽管铂类药物通过诱导 DNA 双链断裂(DSBs)并激活 DNA 损伤反应(DDR)发挥细胞毒性作用,但内在耐药机制常常削弱治疗效果。尤其是,据报道,近 50% 的肌层浸润性膀胱癌(MIBC)患者由于预先存在的耐药性或合并症而不适合使用顺铂。这种原发性化疗耐药性的高发生率导致 DDR 通路过度激活,癌细胞死亡减少,最终预后不良。因此,克服这一局限性以提高顺铂反应率和生存结果变得十分紧迫。
CXCL14/CCR7/JAK2/STAT3/ERCC4 轴的破坏在体外和体内均能增加膀胱癌细胞对顺铂的敏感性
02
为了进一步确认癌相关成纤维细胞(CAFs)是否通过 CCR7 诱导的 STAT3 激活来调节膀胱癌细胞的化疗耐药性,研究人员使用了感染了 shNC 或 shCXCL14 的 CAFs。随后,将癌细胞分成不同的组,采用非接触共培养系统。为了进一步确认癌相关成纤维细胞(CAFs)分泌的 CXCL14 在膀胱癌细胞化疗耐药性诱导中的旁分泌作用,并探究其他信号机制是否能产生类似效果,研究人员将 T24 细胞与 shNC/shCXCL14 CAFs 共培养 24 小时。随后,研究人员通过流式细胞术使用 PE-FAP 对 CAFs 进行分选,并维持 T24 细胞以评估其对顺铂的敏感性。为了研究 CXCL14 敲低或阻断肿瘤微环境(TME)内 CXCL14/CCR7/STAT3 轴的体内效应,研究人员将携带不同 shRNAs 的 CAFs 和 T24 细胞皮下共注射到裸鼠体内。随后,通过腹腔注射顺铂联合 CCR7i、STAT3i 或 PBS。研究结果表明,在癌相关成纤维细胞(CAFs)中敲低 CXCL14 显著增强了肿瘤对顺铂的敏感性,这一效果在 CCR7i 和 STAT3i 组中也有所体现。此外,将 CAFs 中 CXCL14 敲低与 T24 细胞中 ERCC4 敲低相结合,对肿瘤生长抑制作用最为显著。另外,单独在 T24 细胞中敲低 ERCC4 也提高了肿瘤对顺铂的敏感性,并减轻了膀胱癌模型中的肿瘤负荷。
综合来看,本研究结果表明,在体外和体内破坏 CXCL14/CCR7/STAT3 信号轴,可增强膀胱癌细胞的 DNA 损伤,并提高其对顺铂的敏感性。
CXCL14/CCR7/JAK2/STAT3 轴的破坏会增加膀胱癌细胞对顺铂敏感性
结论
03
总之,本研究阐明了癌相关成纤维细胞(CAFs)通过 CXCL14 旁分泌信号促进膀胱癌细胞耐药的机制。具体而言,CXCL14 激活 CCR7/JAK2/STAT3 轴,导致 ERCC4 转录上调,从而促进膀胱癌细胞的 DNA 损伤修复,进而促进耐药性的发展。研究人员还证明了小分子抑制剂,通过在体外和体内靶向 CXCL14/CCR7/JAK2/STAT3 轴的不同位点,有效阻断耐药性的发展。这种抑制作用显示出增强肿瘤化疗疗效的潜力,并为临床应用提供了新的治疗策略。
参考资料:
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来源:Yonic