综述:揭示癌症相关成纤维细胞对头颈部鳞状细胞癌淋巴转移的影响

《Cellular Oncology》:Unraveling the impact of cancer-associated fibroblasts on lymphatic metastasis of head and neck squamous cell carcinoma

【字体: 时间:2025年12月31日 来源:Cellular Oncology 4.8

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  本综述系统阐述了癌症相关成纤维细胞(CAFs)在头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)淋巴转移中的核心作用。文章深入探讨了CAFs的异质性起源(如组织驻留成纤维细胞、间充质干细胞等),及其通过促进淋巴管生成(VEGFC/D-VEGFR3轴)、重塑细胞外基质(ECM)、形成淋巴结转移前微环境(LN-PMN)及介导免疫抑制等多重机制驱动转移。同时,综述展望了靶向CAFs(如TGF-β/Smad通路)以抑制淋巴转移的治疗新策略,为改善HNSCC预后提供了重要见解。

CAFs在HNSCC中的起源、表型与功能
癌症相关成纤维细胞(CAFs)是肿瘤微环境(TME)中最丰富的基质细胞群,具有高度异质性。其细胞来源多样,包括被肿瘤细胞衍生的细胞因子(如TGF-β、PDGFs、FGFs)激活的组织驻留成纤维细胞、被CXCL12等趋化因子招募至TME并分化的间充质干细胞(MSCs),以及经历上皮-间质转化(EMT)的上皮细胞等。CAFs缺乏绝对特异性标志物,常用标志物包括α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、成纤维细胞活化蛋白(FAP)、波形蛋白(VIM)等。借助单细胞RNA测序等技术,研究人员已鉴定出多种CAF亚型,例如:具有收缩特性、主要参与ECM重塑的肌纤维母细胞样CAFs(myCAFs);分泌IL-6、CXCL12等炎症因子的炎症性CAFs(iCAFs);表达MHC II类分子、可能参与免疫调节的抗原呈递CAFs(apCAFs);以及与血管生成相关的血管相关CAFs(vCAFs)。在HNSCC中,CAFs的活化受多种因素驱动,如缺氧(通过HIF-α/miR-5100等轴)、氧化应激、表观遗传调控(如NNMT过表达通过降低LOX启动子区域的H3K27me3水平促进胶原交联)等。关键的活化信号通路包括经典的TGF-β/Smad通路,以及非经典的MAPK、JAK/STAT3、PI3K/AKT、NF-κB通路等。
CAFs在HNSCC淋巴管生成中的作用
淋巴管生成在HNSCC的淋巴转移中至关重要。研究表明,HNSCC来源的CAFs能通过分泌肝细胞生长因子(HGF),激活淋巴管内皮细胞(LECs)上的HGFR,进而触发PI3K/AKT信号通路并上调VEGFC和VEGFD的表达,从而强烈促进LECs的增殖、迁移和管腔形成。VEGFC/D与其受体VEGFR3结合后,可进一步激活PI3K/AKT、MAPK/ERK1/2等多条下游通路,协同促进淋巴管生成。此外,细胞内外源的纤连蛋白和骨膜蛋白(POSTN)也能通过整合素受体激活Src/AKT等信号通路参与此过程。值得注意的是,CAFs主要促进瘤周淋巴管生成,而瘤内淋巴管常因高压而塌陷,这使得瘤周淋巴管生成与淋巴转移的关系更为密切。
CAFs在淋巴结转移前微环境(LN-PMN)形成中的作用
淋巴结转移前微环境(LN-PMN)的形成是肿瘤细胞成功定植的关键预备步骤。淋巴结内固有的纤维网状细胞(FRCs)被激活后,能通过上调LOX、基质金属蛋白酶(MMPs)、S100A等分子,重塑淋巴结内的ECM,形成更利于肿瘤细胞 colonization 的微环境。代谢重编程(如增强脂肪酸代谢和氧化磷酸化(OXPHOS))也可能是FRs支持肿瘤细胞定植的机制之一。在免疫调节方面,肿瘤来源的细胞外囊泡(EVs)可刺激FRCs通过IFNGR1/JAK1/STAT1通路上调PD-L1表达,导致CD8+T细胞耗竭,从而营造免疫抑制环境。虽然CAFs本身是否能够归巢至淋巴结直接参与LN-PMN形成尚不明确,但源自原发瘤的CAF衍生的EVs可能作为重要信号分子,远程调控淋巴结微环境。
CAFs在HNSCC淋巴结转移(LNM)中的作用
CAFs通过多种机制驱动HNSCC的淋巴结转移(LNM)。单细胞和空间转录组学分析揭示了转移淋巴结中CAF的异质性,例如源自FRCs的COMP阳性myCAFs比源自原发瘤的RGS4阳性myCAFs具有更强的ECM重塑和免疫抑制能力。CAFs通过分泌exosomes(如富含integrin-β1和BMI1的exosomes)、细胞因子(如IL-33)等,诱导肿瘤细胞发生上皮-间质转化(EMT)或维持上皮-间质可塑性(EMP),并激活proMMP-2(通过癌细胞表面的MT1-MMP),共同促进肿瘤细胞的侵袭和迁移。临床研究表明,CAF相关生物标志物(如α-SMA、Activin A、HAS2等)的表达与HNSCC的LNM和不良预后显著相关。
CAFs在淋巴结外扩展(ENE)中的作用
淋巴结外扩展(ENE)是HNSCC预后不良的重要指标。在ENE阳性的淋巴结中,通常观察到α-SMA阳性CAFs的富集和更为显著的促结缔组织增生性间质,表明CAF介导的ECM重塑(如MMP14、S100A8、TIMP-1等高表达)在ENE发展中起关键作用。同时,ENE阳性淋巴结中常伴有EMT相关标志物的高表达,提示CAFs诱导的EMT可能进一步增强了肿瘤细胞的侵袭能力,从而促进ENE的发生和发展。
靶向CAFs抑制淋巴转移的治疗策略
靶向CAFs已成为抑制HNSCC进展的新兴策略。Halofuginone(HF)已被证实可通过抑制TGF-β/Smad2/3通路,减少HNSCC来源CAFs的MMP2分泌,从而抑制淋巴转移。在其他癌种中的研究也提示了多种潜在策略:如使用Navitoclax清除CAFs以抑制淋巴管生成和LNM;使用VEGFR抑制剂(SU5416, SAR131675)阻断CAF-LEC信号传导;使用Tranilast抑制CAF分泌的SDF-1、PGE2、TGF-β,以改善免疫微环境;采用FAP靶向DNA疫苗进行免疫重编程;利用Shikonin抑制CAF的线粒体生物合成(通过诱导PGC-1α降解)以破坏其代谢支持;以及Regorafenib通过干扰RAS/RAF/pERK信号通路抑制CAF功能等。这些策略为未来开发针对CAF驱动淋巴转移的HNSCC联合疗法提供了思路。
结论与展望
CAFs通过促进淋巴管生成、ECM重塑、LN-PMN形成、免疫调节等多重机制,在HNSCC淋巴转移的级联反应中扮演了核心角色。其高度的异质性和可塑性既是挑战,也提供了精准靶向的机会。未来研究需要整合多组学技术和空间生物学信息,更深入地解析CAF亚型在淋巴转移不同阶段的动态功能,并结合“癌症生态系统”的视角,开发针对CAF-肿瘤细胞-免疫细胞复杂网络的有效联合治疗策略,最终为抑制HNSCC淋巴转移、改善患者预后开辟新的道路。

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