FSTL3作为卵巢癌预后不良及免疫治疗耐药的新型生物标志物与治疗靶点研究

本刊推荐：为解决高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)预后差及免疫治疗耐药问题，研究人员开展FSTL3（卵泡抑素样蛋白3）在肿瘤微环境调控中的作用机制研究。发现FSTL3过表达通过促进纤维化微环境、诱导免疫细胞排斥和T细胞耗竭导致免疫治疗耐药，证实其作为预后生物标志物和治疗靶点的潜力，为克服HGSOC免疫治疗阻力提供新策略。

卵巢癌作为女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，其死亡率高居妇科癌症首位，其中高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)是最具侵袭性的亚型。由于缺乏早期特异性症状，多数患者确诊时已处于晚期，尽管接受肿瘤减灭术和铂类化疗，仍有70-80%的患者出现复发，晚期患者的5年生存率仅为17%。特别是BRCA野生型患者（约占HGSOC的75%），治疗选择更为有限。近年来，免疫检查点抑制剂在多种癌症中取得突破，但在卵巢癌中的疗效却不尽如人意，这主要归因于肿瘤微环境(TME)的免疫抑制特性。

在此背景下，研究人员将目光投向卵泡抑素样蛋白3(FSTL3)——一种与TGF-β超家族配体结合能力与FST（卵泡抑素）相似的旁系同源物。先前研究表明，在结直肠癌中FSTL3可能介导免疫逃逸，并与抗PD1治疗的不良临床结局相关。那么，在卵巢癌中FSTL3是否扮演类似角色？它能否成为预测免疫治疗效果的生物标志物？甚至成为逆转耐药的新靶点？

为了回答这些问题，Chauvin等人在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》发表了最新研究成果。研究团队通过多维度实验证实：FSTL3在卵巢癌患者腹水中显著高表达，且与不良预后密切相关；在动物模型中，FSTL3过表达导致肿瘤微环境纤维化、免疫细胞排斥和T细胞耗竭，并完全阻断了PPC治疗方案（Prexasertib联合PD-1/CTLA-4阻断）的抗肿瘤效果。这一发现不仅揭示了FSTL3在卵巢癌免疫治疗耐药中的关键作用，更为患者分层和治疗策略制定提供了新的理论依据。

研究主要采用以下关键技术方法：1）使用ELISA技术检测96例卵巢癌患者腹水和小鼠血清中FST/FSTL3蛋白浓度；2）通过Xenium空间转录组平台分析3例初治HGSOC患者肿瘤组织中FST/FSTL3的空间分布特征；3）构建FST基因敲除(KPCA.FSTKO)和FSTL3过表达(KPCA.FSTKO_hFSTL3)的同源小鼠模型；4）应用单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析肿瘤微环境细胞组成和转录组特征；5）利用多色免疫荧光和流式细胞术评估免疫细胞浸润和功能状态；6）通过天狼星红染色定量分析肿瘤组织纤维化程度。

临床样本分析揭示FSTL3的预后价值

研究人员首先对96例卵巢癌患者的腹水样本进行分析，发现FSTL3浓度（平均130.9 ng/ml）显著高于FST（平均42.5 ng/ml），且比正常血清报告值高出10-100倍。在44例BRCA野生型HGSOC患者中，高FSTL3水平与缩短的总生存期显著相关（p=0.0035），高风险组中位生存期仅4.38个月，而低风险组达26.33个月。值得注意的是，在一例接受新辅助化疗的患者中，腹水FSTL3水平随治疗响应而下降，提示其可作为动态监测治疗反应的潜在生物标志物。

空间转录组学定位FSTL3主要来源

通过Xenium平台对3例初治HGSOC样本进行空间转录组分析，发现FSTL3转录本数量（平均1094.64）远高于FST（平均161.75）。重要的是，通过共定位分析发现FSTL3与间皮细胞标志物(Upk3b⁺)、成纤维细胞标志物(Acta2⁺, Pdgfr⁺)的共定位率达8%，而与上皮标志物(Epcam⁺)的共定位率不足2%，表明FSTL3主要来源于肿瘤基质细胞而非癌细胞本身。单细胞RNA测序数据进一步证实，FSTL3在癌症相关间皮细胞(CAMC)和癌症相关成纤维细胞(CAF)中的表达水平最高。

血清FSTL3水平反映肿瘤负荷

在KPCA.C同源小鼠模型中，研究人员发现随着肿瘤生长，血清FSTL3和FST水平显著上升。有趣的是，去卵巢小鼠的基线FST水平并未显著改变，但肿瘤移植后仍观察到FSTL3的持续升高，表明肿瘤本身是FSTL3的主要来源。纵向监测显示，血清FSTL3水平与肿瘤生长曲线高度一致，提示其作为肿瘤负荷生物标志物的潜力。

FSTL3过表达诱导免疫治疗耐药

研究团队在KPCA.FSTKO细胞系中过表达人源FSTL3(KPCA.FSTKO_hFSTL3)，证实其人源FSTL3蛋白可有效抑制小鼠Activin A信号通路。尽管体外增殖实验显示过表达FSTL3对癌细胞自主增殖无显著影响，但体内实验表明FSTL3过表达使肿瘤质量增加50%，并显著缩短小鼠生存期。最关键的是，FSTL3过表达完全阻断了PPC治疗方案（Prexasertib+抗PD-1+抗CTLA-4）的抗肿瘤效果，而亲本KPCA.FSTKO细胞对该方案高度敏感（80%小鼠肿瘤完全消退）。

FSTL3重塑肿瘤微环境促进纤维化

scRNA-seq分析显示，FSTL3过表达显著改变了肿瘤微环境的细胞组成。与对照组相比，FSTL3过表达肿瘤中肌成纤维细胞(myCAF)比例从61%增至82%，而癌症相关间皮细胞(CAMC)比例从18%降至9%。基因表达分析发现，FSTL3过表达肿瘤中上皮-间质转化(EMT)相关基因（Vim、Zeb-1、Snai1/2）显著上调，而上皮标志物（Epcam、Cdh1）下调。同时，纤维化相关基因（Col1a1、Col8a1、Fn1）和促纤维化因子（Tgfb1、Pdgfa）表达增加，天狼星红染色证实了FSTL3过表达肿瘤中胶原沉积显著增加。

FSTL3介导免疫细胞排斥和T细胞耗竭

流式细胞分析显示，FSTL3过表达肿瘤中CD45⁺免疫细胞总数减少50%，CD4⁺和CD8⁺T细胞比例分别从25%和15%降至15%和5%。细胞毒性标志物（CD107a、Granzyme B、IFNγ）表达降低，而耗竭标志物TIM3在PD1⁺CD8⁺T细胞中的比例增加。对人类HGSOC样本的分析同样显示，FSTL3高表达患者的肿瘤微环境中myCAF比例增加，CD4⁺和CD8⁺T细胞显著减少，且FSTL3表达在间质亚型肿瘤中最高。

本研究系统阐明了FSTL3在卵巢癌中的多重作用：一方面作为预后生物标志物，其高水平表达与患者不良预后密切相关；另一方面作为免疫治疗耐药的关键介质，通过重塑肿瘤微环境——促进纤维化、诱导免疫细胞排斥和T细胞耗竭——从而介导对联合免疫治疗的抵抗。这些发现不仅解释了为何某些HGSOC患者对免疫检查点抑制剂反应不佳，更提出了靶向FSTL3作为逆转免疫治疗耐药的新策略。

从转化医学视角来看，血清或腹水FSTL3检测有望成为HGSOC患者分层和治疗反应监测的无创工具。更重要的是，针对FSTL3的中和抗体或小分子抑制剂可能与现有免疫治疗方案产生协同效应，为难治性卵巢癌患者提供新的治疗选择。未来研究应进一步探索FSTL3调控肿瘤微环境的具体分子机制，以及靶向FSTL3与其他治疗策略（如PARP抑制剂、抗血管生成药物）联用的潜在协同效应。

这项研究由Maeva Chauvin和Estelle Tromelin共同主导，得到了美国麻省总医院和法国蒙彼利埃癌症研究所等多个机构的支持，为理解卵巢癌免疫治疗耐药机制提供了重要见解，也为开发新的治疗策略奠定了坚实基础。