在2025年4月,广州医科大学的郑国沛研究员、尹江老师及李楠老师的团队在《Cell Communication and Signaling》上发表了一篇题为“LAMA4+ CD90+ eCAFs 提供肝癌免疫抑制微环境的机制研究”的文章。该研究首次揭示了CD90+ eCAFs通过LAMA4-ITGA6轴诱导CD8+ T细胞衰老的机制。动物实验进一步表明,靶向LAMA4能够抑制肝癌的恶性转化,且与抗PD-1治疗形成良好协同。这项研究为肝癌的免疫治疗提供了新的思路,同时也为逆转肿瘤免疫抑制微环境和增强免疫检查点阻断疗法的有效性提供了新的策略。
研究背景:肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌中最常见的类型,也是全球癌症相关死亡的第三大原因。尽管近年来肝癌的研究与治疗进展显著,患者的临床预后仍不理想。肿瘤微环境(TME)在肝癌的发展中扮演着重要角色,而肝脏微环境的独特性也是其关键因素之一。HCC的一大特征是存在大量的癌症相关成纤维细胞(CAFs),然而不同亚型CAFs在肝癌微环境中的具体作用尚不明确。CD8+ T细胞是抗肿瘤免疫的重要组成部分,负责识别和消灭肿瘤细胞。eCAF与CD8+ T细胞之间的相互作用可能促进肿瘤的免疫逃逸。
研究发现:研究人员通过scRNA-seq数据分析,发现原发性及转移性肝癌中的成纤维细胞比例显著增加,并且与不良预后存在正相关。通过无监督聚类分析,将肝癌中的成纤维细胞分为外源性基质CAFs(eCAFs)、炎症性CAFs(iCAFs)、血管CAFs(vCAFs)、肌纤维母细胞CAFs(myCAFs)和抗原呈递CAFs(apCAFs)五类。其中,eCAFs的比例与肝癌预后不良呈正相关,并主要分布在肿瘤边缘,与CD8+ T细胞的分布区域相近。
通过与原代小鼠CD8+ T细胞共培,研究发现CD90+ eCAFs能够抑制CD8+ T细胞对肝癌细胞的毒性反应。进一步研究显示,CD90与LAMA4在CAF中存在基因共表达关系,而LAMA4高表达区域CD8+ T细胞浸润明显。siRNA介导的LAMA4敲低实验表明,CD90+ eCAFs可通过LAMA4抑制T细胞效应功能,且敲除CD90+ eCAF中的LAMA4能有效恢复CD8+ T细胞的活性。
研究还发现,LAMA4通过受体ITGA6对CD8+ T细胞的功能产生抑制作用。His-pulldown实验和质谱分析显示,LAMA4是CD8+ T细胞表面的一种潜在受体ITGA6,经过中和处理后,CD8+ T细胞表现出更强的增殖能力及更高的GZMB和穿孔素表达。此外,为评估LAMA4在引发CD8+ T细胞衰老过程中的角色,研究使用rmLAMA4刺激原代小鼠CD8+ T细胞,结果表明LAMA4引发了细胞衰老相关指标的表达,并激活了RAS信号及DNA损伤通路。
靶向LAMA4对肝癌的影响:为探索靶向LAMA4对肝细胞癌的影响,研究人员对自发性小鼠HCC模型进行了治疗。结果显示,靶向LAMA4的治疗组与对照组相比,肿瘤数量和大小显著减少,细胞衰老、DNA损伤及RAS的表达也显著下调。同时,LAMA4 siRNA和抗PD-1联合治疗展现出优于单一治疗的效果,表明靶向LAMA4能够通过预防CD8+ T细胞衰老阻断肝细胞癌的进展,提高免疫治疗的有效性。
结论与展望:尽管免疫疗法在多种癌症中显示良好效果,但仍不能为肝癌患者提供显著疗效,治疗面临巨大挑战。CAFs作为肝癌微环境的主要成分之一,深度介入了免疫抑制的机制。这项研究首次揭示了CD90+ eCAFs通过LAMA4-ITGA6轴抑制CD8+ T细胞的抗肿瘤活性,LAMA4或将成为未来肝癌治疗的新靶点。尽管动物实验表明胆固醇修饰的LAMA4 siRNA表现良好,其在人类中的安全性和特异性尚待验证。未来将继续探讨其他CAFs亚型在TME中的作用以及更多针对eCAFs的治疗策略。
总之,这项突破性的研究为肝癌的治疗领域开启了新的希望之窗。通过靶向肿瘤微环境中的关键分子,或许能够为肝癌患者带来更多治疗选择与希望。此研究的所有siRNA合成与修饰均由俄罗斯专享会294提供,期待其在生物医药领域的进一步应用。