5-羟色胺受体HTR2B在结直肠癌中的双重角色：肿瘤微环境调控下的侵袭与生存平衡

本研究聚焦结直肠癌（CRC）中5-羟色胺受体HTR2B的功能异质性，通过患者来源类器官（PDO）模型揭示其在营养缺失、化疗压力及基质重塑等微环境变化下表达上调，并发现其激活在葡萄糖缺乏时抑制细胞存活，而在胶原蛋白I存在的 permissive 微环境中促进肿瘤细胞侵袭。该研究明确了HTR2B与NOTCH3通路在部分上皮-间质转化（pEMT）表型细胞中的共表达及mTORC1通路的上游调控作用，为靶向血清素信号通路在CRC治疗中的时机与策略提供了关键理论依据。

结直肠癌作为西方国家发病率位居第二至三位的恶性肿瘤，其高度异质性与复杂的微环境交互一直是临床治疗的难点。尤其以上皮-间质转化（EMT）、基质浸润及不良预后为特征的共识分子分型4型（CMS4），因缺乏有效靶点而成为当前研究的焦点。既往研究提示5-羟色胺受体HTR2B可能是CMS4亚型的标志物，然而其在结直肠癌发生发展中的具体功能及调控机制仍不明确。在这一背景下，Carmi等人在《Cell Communication and Signaling》发表的研究，通过多维实验揭示了HTR2B在CRC中的双重作用模式，其效应高度依赖于微环境条件。

本研究主要依托患者来源类器官（PDO）培养系统，结合3D基质模型（Matrigel与胶原蛋白I）、CRC与正常人类成纤维细胞共培养、荧光激活细胞分选（FACS）、全标本免疫荧光染色、实时定量PCR（RT-qPCR）及细胞活力检测（CellTiterGlo 3D）等关键技术，在类器官与组织水平系统评估了HTR2B的表达与功能。

HTR2B在CRC中表现出瘤内异质性且与CMS分型标志物共现

研究人员首先验证了多个CMS4分型相关标志物在CRC类器官中的表达，发现HTR2B与CDX2（CMS2/3标志物）在蛋白水平呈现明显的瘤内异质性，且二者在相同肿瘤样本中部分共表达，但仅部分与增殖标志物KI67重叠。组织切片免疫组化进一步确认HTR2B表达于上皮细胞膜，且在正常肠类器官中亦存在，说明其并非CRC特有标记。

不利条件通过mTORC1通路上调HTR2B表达，激活后抑制特定条件下细胞存活

在葡萄糖剥夺或氨基酸缺失条件下，类器官面积缩小、增殖减少，但磷酸化S6核糖体蛋白（P-S6）阳性细胞比例上升，提示mTORC1通路激活。这些条件下HTR2B+细胞比例显著增加，且可被mTORC1抑制剂雷帕霉素或依维莫司逆转。血清素或HTR2B激动剂在正常条件下无显著效应，但在葡萄糖缺失或低剂量5-FU存在时显著降低细胞存活，该效应可被HTR2B拮抗剂逆转。

肿瘤相关成纤维细胞与胶原蛋白I基质通过诱导部分EMT表型促进HTR2B表达

与癌症相关成纤维细胞（CAF）共培养或嵌入胶原蛋白I基质中时，类器官细胞出现EpCAM表达下调、波形蛋白（VIM）和lumican（LUM）等EMT标志物表达上升，表现为部分EMT（pEMT）。同时，HTR2B+细胞比例显著增加，且在胶原蛋白I中侵袭前沿区域HTR2B+细胞富集。激活HTR2B在此环境中进一步增加侵袭面积，但不影响细胞存活或诱导凋亡。

HTR2Bhigh与NOTCH3high细胞群体特征高度重叠，均显示高侵袭与pEMT表型

通过流式分选HTR2Bhigh与HTR2Blow细胞并重建类器官，发现HTR2Bhigh群体在传代后仍维持高HTR2B表达，并表现出更大的类器官面积、更高增殖率及更强侵袭能力，且EMT相关基因（VIM、ZEB1、LUM）表达上调。同时，HTR2Bhigh群体高表达NOTCH3及其下游靶基因（OLFM4、MUC2），但Wnt通路目标基因（AXIN2、LGR5）无变化。NOTCH3high细胞同样显示高HTR2B水平及EMT特征。抑制NOTCH活性可减弱血清素诱导的侵袭，但HTR2B与NOTCH3表达互不直接调控，二者均受mTORC1通路正向调节。

总结与讨论

本研究系统阐释了HTR2B在CRC中的功能双重性：在营养匮乏或化疗压力下，其表达受mTORC1调控上升，激活后通过抑制能量代谢导致细胞死亡；而在富含胶原蛋白I的侵袭许可性微环境中，则通过促进pEMT和细胞迁移驱动肿瘤进展。研究还揭示HTR2Bhigh与NOTCH3high细胞群体在分子表型与功能上的高度一致性，提示二者共同代表了一类具有高转移潜能的CRC细胞亚群。

这一发现不仅深化了对CMS4亚型生物学行为的理解，也为靶向血清素信号通路的治疗策略提供了重要启示：针对HTR2B的干预须严格考量肿瘤微环境的具体条件，例如在基质重塑明显的晚期CRC中抑制HTR2B可能减缓侵袭，而在特定代谢压力下激活HTR2B则可能增强化疗效果。此外，研究凸显了类器官模型在模拟人体肿瘤异质性与微环境互动中的独特价值，为后续开展个体化药物测试与机制研究奠定了坚实基础。