


技術(shù)服務(wù)
單細胞RNA測序服務(wù)
(技術(shù)服務(wù)伯豪生物提供)
主要研究
1. 單細胞圖譜揭示耐藥相關(guān)的CAF新亞
通過對6例未接受過治療的EGFR突變LUAD患者樣本進行單細胞測序,研究團隊繪制了精細的成纖維細胞圖譜,鑒定出5個CAF亞群。其中,類器官-CAF共培養(yǎng)顯示,RGS5+MYL9+CAFs可顯著降低奧希替尼殺傷效果,促進停藥后腫瘤快速復發(fā)。臨床樣本分析顯示,該亞群在耐藥復發(fā)組織中的浸潤顯著增加,且在TCGA數(shù)據(jù)庫中高浸潤該亞群的患者生存期更短。

2. RGS5+MYL9+CAFs充當“代謝垃圾桶”,清除癌細胞損傷線粒體
腫瘤細胞是如何在奧希替尼的高壓下存活的?研究發(fā)現(xiàn),RGS5+MYL9+CAFs的共培養(yǎng)顯著降低了TKI處理下腫瘤細胞的線粒體ROS(mtROS)水平,維持其線粒體膜電位。但RGS5+MYL9+CAFs自身的mtROS水平反而激增,出現(xiàn)線粒體功能障礙。體內(nèi)小鼠模型同樣證實,這群CAF通過“接收”癌細胞的損傷線粒體,幫助腫瘤細胞解毒并維持存活。

圖2. RGS5+MYL9+CAFs可緩解EGFR-TKI誘導的線粒體損傷,并促進DTP形成
3. 隧道納米管(TNT)是線粒體單向轉(zhuǎn)運的核心通道
受損線粒體如何實現(xiàn)跨細胞移動?借助共聚焦顯微鏡與流式細胞術(shù)追蹤,研究團隊發(fā)現(xiàn),在奧希替尼的處理下,耐藥的腫瘤細胞能夠生長出由F-肌動蛋白(F-actin)支撐的細長細胞膜突起——隧道納米管(TNTs),并與RGS5+MYL9+CAFs精準連接。受損(去極化)的線粒體正是沿著該“通道”被輸送給CAF。使用細胞松弛素D(阻斷肌動蛋白聚合)可直接切斷納米管,完全阻斷線粒體的轉(zhuǎn)移,從而恢復腫瘤對TKI的敏感性。

4. mtROS通過激活Miro1和RhoA驅(qū)動納米管的形成
機制探究表明,TKI藥物引發(fā)的初始mtROS為信號源,上調(diào)腫瘤細胞中線粒體Rho GTP酶1(Miro1)的表達,并驅(qū)動受損線粒體從核周向細胞膜周緣聚集。同時,mtROS激活關(guān)鍵細胞骨架調(diào)節(jié)蛋白RhoA;钴S的GTP-RhoA促進了F-肌動蛋白在細胞膜上的局部富集,進而拉伸形成納米管。敲低Miro1或利用抗氧化劑清除mtROS,均可阻斷線粒體轉(zhuǎn)運、逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性。


上述過程共同發(fā)揮作用,便可降低癌細胞內(nèi)的氧化應激,使其轉(zhuǎn)化為藥物耐受的慢循環(huán)狀態(tài)(DTP),而接受線粒體的CAF自身則出現(xiàn)線粒體功能受損。
5. 趨化招募:DTP細胞通過CCL11“招兵買馬”
ELISA結(jié)果顯示,處于DTP狀態(tài)的癌細胞會分泌趨化因子CCL11,特異性招募RGS5+MYL9+CAFs向腫瘤部位遷移(形成極近的空間距離以便于納米管對接)?臻g定位顯示:CAF與殘留腫瘤細胞緊密接觸,形成“耐藥保護微環(huán)境”。這種“主動招募”機制使得CAF能夠及時到達并為癌細胞提供代謝支持。在小鼠模型中,使用CCL11中和抗體可阻斷CAF的浸潤,顯著恢復腫瘤對奧希替尼的敏感性并延緩復發(fā)。

圖6. DTP細胞通過CCL11分泌招募RGS5+MYL9+CAFs
6. 治療策略:法舒地爾聯(lián)合奧希替尼克服耐藥、延緩腫瘤復發(fā)
基于上述機制,研究團隊探索了聯(lián)合治療策略。研究人員在動物模型中測試了FDA已批準的Rho激酶抑制劑法舒地爾(Fasudil,已被證明能有效抑制RhoA介導的TNTs形成)與奧希替尼的聯(lián)合用藥。實驗結(jié)果表明:在人源化小鼠模型中,“奧希替尼+法舒地爾”的聯(lián)合方案相比單藥治療,顯著減少了腫瘤內(nèi)的CAF互作,增加了癌細胞凋亡,并大幅延長小鼠的生存期。

結(jié)論
本研究借助單細胞轉(zhuǎn)錄組系統(tǒng)性解析 EGFR 突變肺腺癌 CAF 異質(zhì)性,首次闡明RGS5+MYL9+ CAF 通過納米管介導的損傷線粒體轉(zhuǎn)運幫助癌細胞清除氧化應激、形成 DTP 耐藥狀態(tài)的全新機制。研究鎖定CCL11、Miro1、RhoA為關(guān)鍵干預靶點,并提出奧希替尼 + 法舒地爾這一極具臨床轉(zhuǎn)化潛力的組合療法,為臨床克服 EGFR-TKI 耐藥、減少腫瘤復發(fā)提供了全新機制與治療策略。
參考文獻:
Liu, Tongyan et al. “Transfer of Damaged Mitochondria from Cancer Cells to Cancer-Associated Fibroblasts Promotes Tyrosine Kinase Inhibitor Tolerance in EGFR-Mutant Lung Cancer.” Cancer research vol. 86,5 (2026): 1215-1231. doi:10.1158/0008-5472.CAN-25-0433