重大发现！CTHRC1+成纤维细胞通过 WNT5A 信号通路促进结直肠癌转移机制及潜在治疗靶点探索

研究人员为探究结直肠癌（CRC）中 CAFs 与肿瘤细胞作用机制，开展多组学研究，发现 CTHRC1+ CAF-WNT5A-MSLN 轴，为治疗提供新策略。

　　在癌症的 “战场” 上，结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）可谓是一位 “劲敌”。它是全球第三大常见癌症，近年来发病率和死亡率一直居高不下，转移性结直肠癌患者的五年生存率更是低于 20%。目前针对转移性结直肠癌的主要治疗手段是系统治疗，但由于患者个体存在异质性，治疗方案因人而异，治疗效果也大相径庭。肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，TME）在很大程度上体现了这种异质性，其中癌症相关成纤维细胞（Cancer-associated Fibroblasts，CAFs）作为 TME 的关键组成部分，对肿瘤的发展起着重要作用。然而，CAFs 具有显著的异质性，它们与肿瘤细胞之间的相互作用十分复杂，这给精准有效的治疗策略开发带来了巨大挑战。为了攻克这一难题，南京医科大学第一附属医院和南京医科大学第一临床医学院的研究人员 Yunfei Lu、Yang Chen、Zhenling Wang 等开展了深入研究，相关成果发表在《Journal of Translational Medicine》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，从公共数据库获取了单 - 细胞数据（GSE132465 和 GSE144735）、空间转录组切片数据（Cancer Diversity Asia 数据库）以及 RNAseq 数据（TCGA-COAD 和 TCGA-READ）。接着，利用 R 包 Seurat 等对单细胞 RNA 测序（Single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）数据进行处理，包括数据整合、质量控制、归一化等；使用 inferCNV 分析上皮细胞的拷贝数变异（Copy Number Variation，CNV）来区分恶性和非恶性上皮细胞。对于空间转录组学（Spatial Transcriptomics，ST）数据，同样利用 Seurat 进行分析，通过 Cell2location 确定每个空间点的细胞类型组成。还运用 CellChat、CellPhoneDB 等工具进行细胞间相互作用分析。

研究结果如下：

1. 单细胞转录组分析：整合两个单细胞数据集后，得到 91,103 个高质量细胞，将其分为 7 种主要细胞类型。对比正常组织，肿瘤组织中上皮和髓细胞比例显著上升，基质和浆细胞比例下降。对基质细胞进行亚群分析，发现 11 种亚型，其中 CTHRC1⁺成纤维细胞仅存在于肿瘤组织，且在晚期患者中比例增加，与患者预后不良相关，它还参与细胞外基质重塑，与肿瘤细胞的上皮 - 间质转化（Epithelial - Mesenchymal Transition，EMT）密切相关。
2. 恶性上皮细胞亚型鉴定：通过 t-SNE 降维可视化和 inferCNV 分析，区分出恶性和非恶性上皮细胞，将恶性上皮细胞进一步分为 8 个亚型。其中恶性 EPC_1 与 CRC 分期进展相关，与肿瘤转移和不良预后有关，其在 EMT 和血管生成方面活性较高。
3. EMT 相关空间生态位的表征：利用空间转录组学分析，将空间组织切片分为多个区域，确定了 10 个细胞生态位。发现空间生态位_4 中恶性 EPC_1 和 CTHRC1⁺成纤维细胞显著富集，二者存在共定位关系，该生态位 EMT 过程活跃，且免疫细胞浸润情况特殊，可能有助于肿瘤细胞逃避免疫监视。
4. CTHRC1⁺成纤维细胞与恶性 EPC_1 的相互作用：在空间生态位_4 内分析细胞间通讯，发现 CTHRC1⁺成纤维细胞与恶性 EPC_1 的相互作用最多且信号流主要从前者到后者。确定了 WNT5A 等多种活跃配体，MSLN 是关键下游靶基因，其表达受 CTHRC1⁺成纤维细胞分泌的 WNT5A 调控，且与患者预后相关。
5. WNT5A 对 MSLN 表达及肿瘤细胞功能的影响验证：实验证明 CTHRC1⁺ CAF 可分泌更多 WNT5A，上调 CRC 细胞中 MSLN 表达。MSLN 高表达与多种癌症相关，在 CRC 中，其高表达与患者预后不良、肿瘤进展相关，影响肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭和 EMT 过程。CTHRC1⁺ CAF 通过调节 WNT5A - MSLN 轴影响 CRC 细胞的侵袭和 EMT 活性。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 CTHRC1⁺ CAF - WNT5A - MSLN 信号轴在促进 CRC 细胞 EMT 和增强肿瘤侵袭性方面的关键作用。这一发现加深了人们对 TME 中 CAFs 与 CRC 细胞相互作用的理解，为晚期 CRC 患者提供了新的治疗策略。同时，研究发现 CTHRC1⁺成纤维细胞在肿瘤组织中的特异性富集，以及其与肿瘤免疫逃逸的关系，为研究 CRC 远处转移和免疫抑制微环境的形成机制提供了重要视角。此外，MSLN 作为 WNT5A 信号的下游效应器，有望成为晚期 CRC 治疗的潜在靶点，为开发针对该信号轴的靶向治疗药物奠定了基础，为改善 CRC 患者的预后带来了新的希望。