杂志名称:CancerCell(Volume39,Issue10)
影响因子:31.
文献题目:
Threesubtypesoflungcancerfibroblastsdefinedistincttherapeuticparadigms
合作单位:
哈佛医学院
哈佛大学和麻省理工学院博德学院
RayBiotech
广州医院
本实验所用产品:
人个蛋白高通量定制定量抗体芯片(Customizedquantitativeproteomicsarray)
人个免疫蛋白定量定制抗体芯片(Customizedquantitativeimmune-focusedarray)
实验样品:
细胞上清
研究背景:
当前的个性化癌症治疗范式主要基于癌细胞的分子特征,例如致癌突变。然而,患者很少达到完全缓解,并且患者反应的深度和持续时间差异很大。这些差异背后的原因尚不完全清楚。CAF构成了肿瘤微环境的重要组成部分,被认为是癌症生态系统的重要组成部分。尚未确定癌症相关成纤维细胞(CAF)之间的功能差异是否在观察到的各种临床反应中起主要作用,以及分析CAF异质性是否可以改善癌症治疗。缺乏对CAF功能异质性的全面了解阻碍了更个性化的癌症治疗的发展,
由哈佛大学团队科学家牵头,RayBiotech团队科学家参与的研究团队最近在CancerCell上首次展示患者来源的成纤维细胞的分泌因子有可能在肺癌个体化治疗中应用.科学家们建立了一个患者来源的成纤维细胞(PDF)生物库,使用高通量抗体芯片,对大量的CAFs进行深入研究,共同揭示了它们如何不同地发挥作用,并展示了它们潜在的临床效用。
1结果
1.1建立PDF文库,高通量抗体芯片研究NSCLCCAF
为了捕捉NSCLC中CAF的多样性以进行功能研究,从具有可靶向致癌驱动因素(如EGFR突变或ALK融合)的NSCLC活检中建立了大量患者来源的成纤维细胞(PDF)库。
与RayBiotech团队科学家联合,使用定制定量抗体芯片同时检测PDF培养上清种蛋白的分泌组。抗体芯片结果发现高相关性高度丰富的生长因子,其中MET配体肝细胞生长因子(HGF)排名最高。与之前的研究类似,研究人员证实外源性HGF可以激活癌细胞的MET和下游信号传导。事实上,HGFhighPDFs(在PDFs中分泌HGF高于中等水平的PDFs)比HGFlowPDFs具有更强的癌症保护作用。
还发现除了MET外,FGFR是非小细胞肺癌中由CAF在癌细胞中激活的重要旁路信号通路。通过实验证实MET和FGFR反复且有效地介导了CAF驱动的EGFRi耐药性。CAFs异质激活这些途径中的一种或两种,其综合效应决定了CAFs的整体癌症保护水平。
1.2HGF和FGF7的表达定义了不同治疗策略的三种CAF亚型
由于MET和FGFR反复有效地介导CAF驱动的EGFRi耐药性,后续实验表明FGF7是除HGF之外的关键CAF衍生肿瘤细胞救援因子。研究人员根据它们激活这些途径的能力对PDF进行分类。并确定了三种不同的CAF功能亚型:
(1)亚型I对肿瘤具有强大的保护作用,并高度表达HGF和FGF7;
(2)亚型II中度保护癌症,高表达FGF7;
(3)亚型III对肿瘤保护能力最低的类型。
三种功能定义的CAF亚型说明了克服CAF介导的治疗耐药性的不同治疗策略。
1.3III型CAF对免疫细胞也具有吸引力
为了深入了解CAF对免疫细胞迁移的影响,研究人员与RayBiotech科学家共同设计并进行了一项以免疫为重点的抗体芯片检测,该检测由三种PDF亚型的种免疫相关因子组成。结果表明,除了确定靶向治疗反应外,CAF功能分类还与不同水平的免疫细胞浸润有关。随着对其生物学和临床影响的进一步了解,这里观察到的现象也有助于设计癌症免疫疗法。
结论:
研究人员通过建立PDF库,联合RayBiotech团队科学家,通过高通量抗体芯片发现的不同亚型PDF表达HGF和FGF7的差异,确定了CAF的三个主要功能亚型,它们对使用EGFR和ALKTKI的治疗表现出不同的影响。CAF之间的这些功能差异受其内在TGF-b信号传导控制,该信号抑制HGF和FGF7表达。这种CAF功能分类与患者对靶向治疗的临床反应相关,同时也通过免疫相关蛋白抗体芯片检测,发现也与免疫细胞浸润,肿瘤免疫微环境相关,因此提供了指导个性化治疗的途径。