成纤维细胞通过CSF1R介导的RTK信号通路促进良性前列腺增生进展的机制研究

《Molecular Biomedicine》：Fibroblasts promote the progression of benign prostatic hyperplasia through colony-stimulating factor 1 receptor-mediated RTK signaling in prostatic epithelial cells

本研究针对良性前列腺增生(BPH)的发病机制，发现成纤维细胞通过分泌CSF1和IL34激活前列腺上皮细胞的CSF1R/PI3K/AKT/mTOR信号通路，驱动上皮增殖。通过转录组分析、细胞实验、类器官模型和小鼠BPH模型验证，证实RTK抑制剂舒尼替尼可显著抑制BPH进展。临床数据显示舒尼替尼治疗可缩小前列腺体积并改善下尿路症状(LUTS)，为BPH治疗提供了新的靶向策略。

　　

随着年龄增长，良性前列腺增生(BPH)已成为困扰中老年男性的常见疾病，其特征是前列腺上皮和间质成分的非恶性增生，常导致下尿路症状(LUTS)，严重影响生活质量。目前BPH的药物治疗主要依赖α-肾上腺素能受体拮抗剂和5α-还原酶抑制剂，但约四分之一患者疗效有限，最终需接受经尿道前列腺切除术等侵入性治疗，对老年患者风险较高。因此，深入探索BPH的分子机制，寻找新的治疗靶点迫在眉睫。

受体酪氨酸激酶(RTK)信号通路在细胞增殖、分化和存活中起关键调控作用，其异常激活与多种病理状态相关，尤其在恶性肿瘤中研究较多。然而，RTK信号在BPH中的作用尚不明确。有趣的是，临床观察发现肾细胞癌患者使用多靶点RTK抑制剂舒尼替尼后，前列腺体积显著缩小，提示RTK通路可能参与BPH的发病过程。同时，前列腺微环境中的基质细胞，特别是成纤维细胞，通过旁分泌信号调控上皮细胞行为，但其在BPH中的具体作用机制仍有待阐明。

发表在《Molecular Biomedicine》上的这项研究，通过整合转录组学、单细胞测序和功能实验，系统揭示了成纤维细胞通过CSF1R介导的RTK信号通路驱动BPH发展的新机制。研究人员发现BPH组织中RTK信号通路显著激活，且主要发生在上皮细胞。进一步筛选确定CSF1R是介导该过程的关键分子，并证实成纤维细胞分泌的CSF1和IL34通过激活CSF1R/PI3K/AKT/mTOR通路促进上皮增殖。临床数据分析显示，舒尼替尼治疗可显著缩小前列腺体积并改善LUTS，为BPH的靶向治疗提供了理论依据。

研究采用的主要技术方法包括：从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库获取的转录组数据集分析、单细胞RNA测序(scRNA-seq)细胞聚类与差异表达分析、前列腺类器官培养模型、成纤维细胞与上皮细胞共培养体系、免疫组织化学染色、酶联免疫吸附试验(ELISA)、小干扰RNA(siRNA)基因沉默技术、以及雄激素诱导的BPH小鼠模型。临床队列分析基于三个医疗中心的82例接受舒尼替尼治疗的肾细胞癌患者，通过CT三维重建测量前列腺体积变化。

激活的RTK信号通路与BPH发展相关

研究人员首先对GEO数据库中的BPH转录组数据进行分析，发现RTK相关通路在BPH组织中显著富集。单细胞测序数据进一步表明，这种激活主要发生在前列腺上皮细胞中。基因集富集分析(GSEA)结果一致显示BPH样本中RTK信号通路上调。

RTK通路抑制剂舒尼替尼抑制BPH

功能实验显示，舒尼替尼处理可显著抑制BPH-1细胞增殖和克隆形成，并诱导细胞凋亡。从BPH组织分离的原代腔上皮细胞和类器官模型中也观察到类似效果。在雄激素诱导的BPH小鼠模型中，舒尼替尼治疗显著降低前列腺重量和前列腺指数，减少Ki-67阳性细胞数，效果与阳性对照非那雄胺相当。

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CSF1R介导的RTK信号激活促进前列腺上皮细胞增殖

通过靶点筛选发现，在舒尼替尼的九个已知靶点中，只有CSF1R在前列腺腔上皮细胞中表达，且在BPH组织中显著上调。功能实验表明，CSF1R过表达促进上皮细胞增殖，而敲低CSF1R则抑制增殖并诱导凋亡。在类器官模型中，CSF1R沉默可抑制类器官生长，而过表达可部分逆转舒尼替尼的抑制作用。

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CSF1和IL34通过CSF1R促进前列腺上皮细胞增殖

研究发现CSF1R的配体CSF1和IL34在BPH组织中表达上调。体外实验表明，重组CSF1或IL34处理可促进BPH上皮细胞增殖和克隆形成，而这一效应可被CSF1R敲低所阻断。机制上，CSF1/IL34通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路发挥作用，舒尼替尼可抑制这一激活过程。

成纤维细胞通过分泌CSF1和IL34促进前列腺上皮细胞增殖

单细胞测序分析显示，CSF1和IL34主要由成纤维细胞表达。BPH组织中基质成分显著增加，且BPH来源的成纤维细胞分泌更高水平的CSF1和IL34。共培养实验表明，成纤维细胞通过分泌这些配体促进上皮细胞增殖，而中和抗体或CSF1R沉默可阻断这一效应。

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舒尼替尼在BPH临床管理中的治疗潜力

临床数据分析显示，接受舒尼替尼治疗的肾细胞癌患者前列腺体积显著缩小，且基线前列腺体积越大，缩小幅度越明显。同时，国际前列腺症状评分(IPSS)和残余尿量(PVR)改善，最大尿流率(Qmax)增加，表明下尿路症状得到缓解。

研究结论与讨论部分指出，该研究揭示了成纤维细胞/CSF1R/RTK信号轴在BPH发病机制中的重要作用。BPH微环境中扩张的成纤维细胞通过分泌CSF1和IL34，激活上皮细胞CSF1R及其下游PI3K/AKT/mTOR通路，驱动上皮增殖。靶向这一通路可能为BPH治疗提供新策略。

该研究的创新性在于首次系统阐明了成纤维细胞通过CSF1R信号通路调控前列腺上皮增殖的分子机制，将微环境基质细胞与上皮细胞的相互作用与RTK信号通路联系起来。临床数据显示舒尼替尼对BPH具有治疗潜力，为开发针对微环境的新型BPH疗法提供了理论依据。

然而，研究也存在一定局限性。CSF1R作为炎症和免疫应答的关键调节因子，其抑制作用可能同时影响前列腺微环境的免疫状态。此外，雄激素受体(AR)信号与CSF1R驱动的PI3K-AKT通路之间的相互作用尚未明确阐述。缺乏前列腺上皮细胞特异性CSF1R敲除模型也限制了体内功能验证的完整性。临床队列主要来自肾细胞癌患者，可能存在混杂因素，需要在原发性BPH患者中进行前瞻性研究验证。

总之，这项研究为理解BPH发病机制提供了新视角，支持CSF1R作为BPH治疗潜在靶点的价值，为开发针对基质-上皮相互作用的新型治疗策略奠定了基础。未来研究可探索RTK抑制剂与5α-还原酶抑制剂的联合应用，以及对现有治疗不敏感患者的潜在获益。