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Cancer Cell:黄活聪团队通过单细胞空间分析,揭示抗原呈递癌症相关成纤维细胞的“双重身份”及其空间生态位

Cancer Cell:黄活聪团队通过单细胞空间分析,揭示抗原呈递癌症相关成纤维细胞的“双重身份”及其空间生态位

来源:生物世界 2025-10-01 10:46

该研究通过单细胞分辨率空间分析,揭示了抗原呈递癌症相关成纤维细胞(apCAF)包含了两个截然不同的亚群——间皮样 apCAF(M-apCAF),另一种是纤维细胞样 apCAF(F-apCAF)。

成纤维细胞是一种间充质细胞,对于维持组织完整性、调节炎症反应和纤维化以及促进伤口修复至关重要。癌症常被描述为一种 永不愈合的伤口 ,这使得成纤维细胞成为肿瘤微环境中的主要成分。在此背景下,它们执行多种功能,包括合成和修饰细胞外基质、与进行复杂的信号传导以及与浸润的细胞相互作用。因此,癌症相关成纤维细胞(CAF)已成为改善癌症治疗的有吸引力的目标。

然而,CAF 的多样性和可塑性给开发有效的 CAF 带来了重大挑战。单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术极大地促进了我们对成纤维细胞异质性的理解,揭示了在健康和患病组织中具有特定功能的不同成纤维细胞亚型。在不同癌症类型中已鉴定出许多 CAF 亚群。然而,由于跨组织比较研究数量有限以及 CAF 名称不一致,CAF 亚型之间的谱系关系仍知之甚少。

2025 年 9 月 25 日,德克萨斯大学西南医学中心黄活聪教授团队(陈雄峰博士为第一作者)在Cancer Cell期刊发表了题为:Single-cell resolution spatial analysis of antigen-presenting cancer-associated fibroblast niches的研究论文。

该研究通过单细胞分辨率空间分析,揭示了抗原呈递癌症相关成纤维细胞(apCAF)包含了两个截然不同的亚群 间皮样apCAF(M-apCAF),另一种是纤维细胞样 apCAF(F-apCAF),前者位于癌细胞附近,而后者与淋巴细胞富集的生态位相关。这两种 apCAF 亚群都高表达SPP1,从而推动肿瘤的进展和转移。

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黄活聪等人于 2022 年在 Cancer Cell 期刊发表论文【2】,发现了一种独特的癌症相关成纤维细胞(CAF)亚型 抗原呈递癌症相关成纤维细胞(apCAF),但对其了解甚少。

为了全面了解 apCAF 的起源和功能,黄活聪团队构建了一个涵盖 15 种组织和实体瘤的成纤维细胞分子图谱。这项整合研究,意外地揭示了在大多数癌症类型中存在两种不同的 apCAF 亚群:一种是间皮样 apCAF(M-apCAF),另一种是纤维细胞样 apCAF(F-apCAF)。前者起源于间皮细胞,表达间皮标志基因MSLN、UPK3B等;后者起源于骨髓来源的纤维细胞,同时表达血液系统标志基因PTPRC(CD45)和成纤维细胞特异性基因COL1A2、PDGFRA等。 利用高分辨率单细胞空间成像平台,研究团队对这两个 apCAF 亚群的空间生态位进行了表征。他们发现,间皮样 apCAF 位于癌细胞附近,而纤维细胞样 apCAF 则与淋巴细胞富集的生态位相关。此外,该研究还发现,这两种 apCAF 亚群都能上调分泌型磷蛋白-1(SPP1),这有助于原发肿瘤的形成、腹膜转移和治疗抵抗。

该研究的核心发现:

在多种癌症中鉴定出两种不同的 apCAF 亚群;

间皮样 apCAF(M-apCAF)靠近癌细胞;

纤维细胞样 apCAF(F-apCAF)与淋巴细胞富集的生态位相关;

两种 apCAF 亚型均高表达 SPP1,从而推动肿瘤进展和转移。

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总的来说,这项全面的跨组织比较鉴定出了抗原呈递癌症相关成纤维细胞(apCAF)具有两种不同细胞起源的亚群 间皮样 apCAF(M-apCAF)和纤维细胞样 apCAF(F-apCAF),并以前所未有的分辨率描绘了它们的空间生态位。这些发现极大地推进了我们对这种 apCAF 的理解。未来的研究应结合复杂的遗传谱系追踪工具,以明确绘制所提出的 apCAF 这两种亚群的发育轨迹,这将进一步增强我们对肿瘤微环境中 apCAF 的不同起源和功能的理解。

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