CAF来源的IL-33通过介导上皮间质转化促进喉鳞状细胞癌转移的机制研究

《European Journal of Medical Research》：CAF derived IL-33 mediated EMT to promote the metastasis of LSCC cells

本研究针对喉鳞状细胞癌(LSCC)转移机制不清的临床难题，聚焦肿瘤微环境中癌症相关成纤维细胞(CAF)与肿瘤细胞的相互作用。研究人员通过体内外实验证实，CAF来源的白细胞介素-33(IL-33)能显著增强LSCC细胞的迁移、侵袭能力，并诱导上皮间质转化(EMT)关键标志物(E-cadherin下调、N-cadherin/Vimentin上调)表达改变。利用IL-33中和抗体及siRNA干扰技术，研究团队首次系统揭示了IL-33/EMT轴在LSCC转移中的调控作用，为靶向肿瘤微环境的LSCC治疗策略提供了新靶点。

　　

喉鳞状细胞癌(laryngeal squamous cell carcinoma, LSCC)作为头颈部常见的恶性肿瘤，其治疗难点主要在于术后易发生转移。尽管手术技术不断进步，但LSCC患者的五年生存率仍不理想，这促使科学家将目光投向肿瘤微环境(tumor microenvironment)在癌症转移中的作用。近年来研究发现，癌症相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAF)作为肿瘤微环境中的重要组分，可能通过分泌多种细胞因子影响肿瘤行为。然而，CAF如何精确调控LSCC转移的具体分子机制，仍是亟待破解的科学难题。

在这项发表于《European Journal of Medical Research》的研究中，Yang Liyun等研究者独辟蹊径，将研究焦点对准CAF分泌的白细胞介素-33(interleukin-33, IL-33)这一新兴调控因子。IL-33作为IL-1家族成员，既往研究多集中于免疫炎症领域，但其在LSCC转移中的作用尚属未知。研究团队通过构建CAF与LSCC细胞的共培养体系，结合基因沉默技术和动物模型，系统阐释了IL-33促进LSCC转移的全新机制。

研究主要采用以下关键技术方法：使用LSCC细胞系(TU686和TU212)与患者来源的CAF建立共培养模型；通过伤口愈合实验(wound healing assay)和Transwell实验（包括迁移和侵袭实验）评估细胞运动能力；采用免疫荧光染色和Western blot分析检测上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)相关蛋白表达；建立裸鼠尾静脉注射模型观察肺转移情况；运用siRNA转染技术特异性敲低IL-33表达。

IL-33加速LSCC细胞的运动、迁移和侵袭能力

研究团队发现，与单独培养的LSCC细胞相比，与CAF共培养的TU686/CAF和TU212/CAF细胞表现出显著增强的运动能力。当加入IL-33中和抗体阻断IL-33功能后，LSCC细胞的运动距离明显减少(p<0.05)。Transwell实验进一步显示，共培养组的细胞迁移数(TU686/CAF: 215±6.6 vs TU686: 121±8.5; TU212/CAF: 154±12.5 vs TU212: 83±5.5)和侵袭数(TU686/CAF: 59±3.5 vs TU686: 24±7.5; TU212/CAF: 68±7.6 vs TU212: 28±5.5)均显著高于单独培养组(p<0.01)。而IL-33中和抗体处理可逆转这种促进作用，证实IL-33是CAF增强LSCC细胞迁移侵袭能力的关键因子。

IL-33加速LSCC细胞的上皮间质转化(EMT)

通过免疫荧光和Western blot分析EMT标志物表达，研究发现IL-33处理导致间质标志物Vimentin和N-cadherin表达上调，而上皮标志物E-cadherin表达下调。共培养体系中加入IL-33中和抗体后，TU686/CAF+IL-33Ab和TU212/CAF+IL-33Ab细胞的Vimentin、N-cadherin和转录因子Slug表达显著降低，E-cadherin表达回升(p<0.05)，表明IL-33能有效诱导LSCC细胞发生EMT。

CAF来源的IL-33加速LSCC细胞运动、迁移和侵袭能力

为特异性验证CAF来源的IL-33的作用，研究团队通过siRNA转染技术敲低CAF中IL-33表达。结果显示，与转染对照siRNA的CAF共培养相比，与IL-33敲低CAF共培养的LSCC细胞运动距离显著缩短。Transwell实验进一步证实，TU686/CAF-si-IL-33组(79±3.8)和TU212/CAF-si-IL-33组(67±4.9)的迁移细胞数显著低于对照组(p<0.01)；侵袭实验也呈现相同趋势(TU686/CAF-si-IL-33: 16±2.0; TU212/CAF-si-IL-33: 13±2.6 vs 对照组, p<0.05)。

CAF来源的IL-33促进LSCC细胞的EMT

EMT相关蛋白检测显示，与IL-33敲低CAF共培养的LSCC细胞中，E-cadherin表达显著上调，而N-cadherin、Vimentin和Slug表达下降。这一结果从CAF特异性角度证实，CAF来源的IL-33是诱导LSCC细胞发生EMT的关键因素。

CAF来源的IL-33促进LSCC体内转移

通过裸鼠尾静脉注射模型，研究团队在体内验证了IL-33的促转移作用。结果显示，注射IL-33敲低CAF共培养细胞的实验组(TU686/CAF-si-IL-33: 5±0.88; TU212/CAF-si-IL-33: 5±0.57)肺转移结节数量显著少于对照组(p<0.05)，表明抑制CAF中IL-33表达能有效减弱LSCC的远处转移能力。

研究讨论部分指出，该研究首次系统证实了CAF来源的IL-33通过诱导EMT促进LSCC转移的分子通路。尽管研究存在未分离小鼠肺组织CAF验证IL-33表达、未深入探讨IL-33下游信号通路（如ST2受体、ERK通路）等局限性，但通过多角度实验设计提供了令人信服的证据。该发现不仅深化了对LSCC转移机制的理解，更重要的是为临床治疗提供了新思路——靶向CAF-IL-33-EMT轴可能成为抑制LSCC转移的有效策略。未来研究可进一步探索IL-33信号通路的详细调控机制，并开展针对IL-33的靶向治疗临床试验，为改善LSCC患者预后开辟新的途径。