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为探究肿瘤细胞影响基质变化的机制，解放军总医院研究人员开展肾细胞癌（ccRCC）相关研究。发现晚期 ccRCC 组织中癌相关成纤维细胞（CAFs）增多，癌细胞外泌体通过下调 PANK3 诱导 CAFs 发生 Warburg 效应，促进肿瘤进展，为防治提供新策略。
在肿瘤的世界里，肾癌是一个不容小觑的 “敌人”，尤其是肾透明细胞癌（ccRCC）。它常常会发生肺转移和肿瘤血栓，这是导致患者死亡的重要原因。目前，虽然大家知道肿瘤微环境中肿瘤细胞和基质细胞之间的相互作用很关键，但肿瘤细胞究竟是如何让基质细胞发生变化，进而促进肿瘤发展的，其中的机制却还没有完全弄清楚。为了解开这个谜团，解放军总医院的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在了《Cell Death Discovery》杂志上，为我们了解 ccRCC 的发展机制带来了新的曙光。
研究人员开展了一系列研究。首先，为探究癌相关成纤维细胞（CAFs）与肾细胞癌进展的关系，他们收集了不同分期患者的肿瘤组织样本，通过单细胞 RNA 测序（scRNA - seq）、免疫组化等多种实验技术进行分析。在探究 CAFs 促进肿瘤能力的差异时，从不同分期 ccRCC 组织中分离出 CAFs 并提取外泌体，用这些外泌体处理肾癌细胞进行相关实验。为明确 CAFs 激活过程中的代谢变化，对 CAFs 和正常成纤维细胞（NFs）进行基因表达分析，还利用 Seahorse Bioscience XFe96 细胞外通量分析仪平台检测代谢指标。此外，通过多种实验，如转染实验、双荧光素酶报告基因实验等，研究 PANK3 在成纤维细胞激活中的作用以及肿瘤来源外泌体 miR - 222 - 3p 与 PANK3 的关系。
研究结果显示：
- 晚期 ccRCC 组织富含 CAFs：研究人员对不同分期 ccRCC 患者的肿瘤组织进行单细胞 RNA 测序后发现，与局限性肾癌组织相比，晚期肾癌组织中 CAFs 的比例显著更高。通过免疫组化染色和免疫荧光检测进一步证实，随着 ccRCC 的进展，CAFs 的比例增加。而且，随着 ccRCC 的进展，原发性分离的 CAFs 中 α - 平滑肌肌动蛋白（α - SMA）和癌相关成纤维细胞激活蛋白（FAP）的表达水平也升高，同时，CAFs 能高表达促炎基因，形成促进肿瘤进展的炎性微环境。
- CAFs 的促瘤能力存在差异：从不同分期 ccRCC 组织的 CAFs 中提取的外泌体，在电镜下呈 “茶杯状” ，粒径大多在 100 - 150nm。与 CAF1 相比，CAF2 和 CAF3 来源的外泌体浓度更高，且能显著提高肾癌细胞的迁移能力、促进上皮 - 间质转化（EMT）和体内肿瘤发生，还能增强肾癌细胞的肺转移能力。
- CAFs 激活时发生 Warburg 效应：对 CAFs 和 NFs 进行基因表达分析，发现 CAFs 中有 316 个基因上调，189 个基因下调。这些差异表达基因主要影响代谢途径和 ATP 结合过程。通过电镜观察，CAFs 与 NFs 相比有轻微水肿，线粒体肿胀等变化。Seahorse 检测表明 CAF3 的糖酵解速率和能力更高，基础和最大呼吸水平更低，更依赖 Warburg 效应。此外，CAF3 的葡萄糖摄取能力增强，活性氧（ROS）水平和乳酸产生量增加。肾癌细胞能通过单羧酸转运蛋白 1（MCT1）摄取 CAFs 释放的乳酸，抑制 MCT1 可抑制肿瘤生长。
- PANK3 下调诱导成纤维细胞激活：通过转录组测序分析，发现 PANK3 在 CAFs 和 NFs 的差异表达基因中较为关键。PANK3 是辅酶 A 从头合成的关键酶，参与多种细胞代谢过程。分析癌症基因组图谱（TCGA）数据库发现，ccRCC 组织中 PANK3 的表达低于癌旁正常组织，且随着病理 T 分期的进展而降低，高表达 PANK3 的患者生存结局更好。在细胞实验中，下调 NFs 中 PANK3 的表达，会使其糖酵解增加，CAF 表面标志物和炎性因子表达升高。
- 肿瘤来源的外泌体 miR - 222 - 3p 直接靶向成纤维细胞中的 PANK3：对 CAFs 和 NFs 进行 miRNA 测序，发现 miR - 222 - 3p 在 CAFs 中高表达，在 NFs 中低表达。分析 TCGA 数据库及临床样本发现，ccRCC 组织中 miR - 222 - 3p 表达高于癌旁正常组织，高表达 miR - 222 - 3p 的患者生存结局较差。实验证明，miR - 222 - 3p 能直接靶向 PANK3，降低其表达，还会使 NFs 的葡萄糖摄取、ROS 水平和炎性因子增加。
研究结论和讨论部分指出，肿瘤微环境是一个复杂的系统，细胞间的通讯对其至关重要。该研究表明，肾癌细胞来源的外泌体 miR - 222 - 3p 通过下调 PANK3 诱导成纤维细胞激活为 CAFs，并使其发生有氧糖酵解（Warburg 效应）。激活的 CAFs 通过释放外泌体、乳酸和炎性细胞因子，促进肿瘤细胞的致瘤性和肺转移。而且，ccRCC 组织中升高的 miR - 222 - 3p 表达与患者预后不良相关。这项研究揭示了肿瘤细胞与成纤维细胞相互作用促进肿瘤进展的新分子机制，为晚期肾细胞癌的预防和治疗提供了潜在的新策略。它让我们更深入地了解了 ccRCC 的发展过程，为未来开发针对性的治疗方法奠定了重要基础，有望为肾癌患者带来新的希望。
