Cell癌症相关的成纤维细胞

年4月英国肿瘤细胞生物学实验室,弗朗西斯·克里克研究所DaniellePark,ErikSahai和AntonioRullan于Cell发表文章概述了癌症相关的成纤维细胞的起源,功能与现下研究现状。强调了CAF在癌症治疗中的重要性及其广阔前景。

为什么CAF很重要?

癌症的行为是由癌细胞内在特性(如突变)和(外在变量如肿瘤微环境(TME)中发现的各种其他细胞)决定的。癌症相关成纤维细胞(CAFs)是TME的核心元素。它们与癌细胞广泛相互作用,能够影响TME的其他成分,如细胞外基质和免疫渗透。病理组织学分析表明,CAF中的丰度与不同的人类癌症中预后有关。CAF还调节治疗的效率,并且其本身就是一个治疗靶点。

起源:它们来自哪里?

CAF主要产生于胰腺和肝脏组织常驻成纤维细胞或星状细胞,在肿瘤衍生刺激的影响下。虽然原始成纤维细胞和星状细胞是CAF的主要来源,但也存在其他来源。一些CAF可能来自骨髓衍生的中皮干细胞,招募到肿瘤。脂肪细胞、周细胞和内皮细胞的转化在有限的条件下也被观察到。

肿瘤衍生分泌物的刺激,可以激活成纤维细胞成为CAFs包括可溶性因子由肿瘤和免疫渗透,转化生长因子β(TGF-b)的家族配体,溶血磷脂酸(LPA),成纤维细胞生长因子(FGF),血小板衍生生长因子(PDGF),白细胞衍生生长因子(PDGF),白细胞-1(IL-1),IL-6和颗粒素。成纤维细胞也可与肿瘤细胞的直接物理接触并成为通过Notch信号激活。作为细胞外基质(ECM)是由沉积的CAF,逐步肿瘤加强提供了一种自我维持的正反馈回路,转录调节YAP1在这个循环发挥了关键作用。常规疗法如放射然后也可以添加其它生理和基因组应力进一步加强这种活化环。

功能:它们做什么?

CAF的多功能性和可塑性具有多种功能。CAF的作用主要是肿瘤促进;然而,在某些情况下,它们可以抑制肿瘤。CAF以各种方式施加其影响。它们可以通过成分的合成和降解来调整ECM,并通过交联酶、蛋白酶和力的应用来重塑其结构。这可能导致胶原蛋白的跟踪,可以作为癌细胞迁移的"高速公路"。但也可充当致密阻隔限制性既肿瘤扩散和免疫细胞的访问,如果矩阵是有组织的平行于肿瘤边界。改变ECM的另一个后果是CAFs可以通过产生高压力和间质压力来阻止治疗的传递,从而阻碍癌症治疗的效果,从而压迫血管。CAFs还通过分泌可溶性介质来诱导对治疗的抵抗力。生产VEGF和HGF的可调节血管生成。肝细胞生长因子(HGF)和由CAF中能直接促进肿瘤细胞增殖和存活产生许多其他生长因子。这可以增加血管的助力效果协同作用。代谢物,包括氨基酸,能够进一步提高肿瘤生长的交换。最后,使用细胞因子的产生以及表面分子,CAF中调节免疫的各个方面,包括巨噬细胞募集以及偏振和T细胞的功能。其结果是从而有助于肿瘤逃避免疫监视中主要的免疫抑制效果。

亚型:是否所有的CAF都一样呢?

虽然平滑肌肌动蛋白(α-SMA),成纤维细胞活化蛋白(FAP),PDGF受体A/B(PDGFRA/B),和成纤维细胞-特定蛋白1(FSP1)经常被用来识别的CAF,没有全包CAF标记。事实上,CAF中不表现为执行所有功能的单一同质细胞类型,其亚群具有鲜明的角色。这可以解释的两个促肿瘤和肿瘤抑制功能的明显的矛盾。尽管上面列出的,以及CD10和GPR77的标记,已经被用于描绘这些亚组,目前还不清楚是否标记在不同的肿瘤或物种中是保守。因此,目前进行分类的CAF为功能性亚型更加有用。概括地说,CAF目前归类为分泌和免疫调节性或收缩和基质产生。标记FAP和α-SMA有时与分别免疫调节和收缩CAF亚型,但这种联系并不是绝对的。存在两种不同的可能性。在一方面,亚型可以由CAF(本地成纤维细胞与招募间充质干细胞)的起源细胞来确定。另外,从TME发出暗示可能会确定的CAF的亚型。例如,TGF-b和IL-6分别指定激活胰腺星状细胞一个myo成纤维细胞型或免疫调节表型,。在此模型中,CAF亚组之间的动态相互转换也是可能的。

在治疗中靶向CAF

TME中的CAF的存在与在大多数癌症类型的不良预后相关联。这个事实,连同他们的许多肿瘤促进功能预留的CAF作为癌症治疗的潜在的有用指标。然而,在试图发现一种有效的治疗方法时CAF的可塑性和可相互转换性是一个挑战。出于这个原因,可能最好应专注于其特定亚群,要么试图消除他们,要么操纵其转换成肿瘤抑制亚型。此外,CAF的下游信号可以靶向以以恢复到正常或静态表型(例如,CXCL12和CXCR4抑制或抗结缔组织生长因子[CTGF]抗体)。

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