靶向TNC/FLNC介导的内皮-间质转化逆转胶质母细胞瘤化疗耐药:空间转录组学与多组学揭示的CAFs新机制

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  本研究针对胶质母细胞瘤(GBM)化疗耐药与复发难题,通过空间转录组学(ST)测序发现复发GBM中癌症相关成纤维细胞(CAFs)和星形胶质细胞富集,并揭示其通过TNC(tenascin-C)和FLNC(filamin C)介导内皮-间质转化(EndMT),促进ECM重塑和耐药微环境形成。团队利用RNA-seq/LFQ蛋白质组学筛选出天然化合物punicalin(PNC)可靶向抑制TNC/FLNC,显著增强替莫唑胺(TMZ)对耐药肿瘤的杀伤效果。该研究为克服GBM耐药提供了新型联合治疗策略,发表于《Journal of Translational Medicine》。

  

胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的脑肿瘤,其治疗面临两大"致命关卡":90%患者会在标准替莫唑胺(TMZ)化疗后出现耐药,且复发肿瘤的中位生存期不足1年。这种临床困境背后,肿瘤微环境(TME)的"帮凶作用"逐渐浮出水面——越来越多的证据表明,癌症相关成纤维细胞(CAFs)和星形胶质细胞可能通过重塑细胞外基质(ECM)构筑"防护堡垒",但具体机制仍是未解之谜。

为解决这一关键问题,江南大学附属无锡人民医院等机构的研究团队展开了一项跨组学研究。他们发现复发GBM中存在显著的CAFs浸润和胶原沉积现象,并通过创新性地结合空间转录组学、蛋白质组学和分子对接技术,首次揭示TNC和FLNC是驱动内皮细胞发生EndMT的关键"分子开关"。更令人振奋的是,从中药活性成分中筛选出的punicalin能精准靶向这两个蛋白,成功瓦解耐药屏障。这项发表于《Journal of Translational Medicine》的研究,为GBM治疗提供了"破壁"新思路。

研究主要采用四大关键技术:1) 空间转录组学(ST)分析原发/复发GBM组织微阵列;2) RNA-seq联合无标记定量(LFQ)蛋白质组学解析TMZ耐药细胞与脑微血管内皮细胞(HCMECs)共培养体系;3) 分子对接筛选天然化合物库;4) 体内TMZ耐药异种移植模型验证药效。

CAFs和星形胶质细胞在GBM中的特征
通过10x Genomics CytAssist平台对GBM组织微阵列进行空间转录组测序,发现复发样本中CAFs(标志物α-SMA+/COL1A1+)和星形胶质细胞(GFAP+)显著富集。特征图显示这些细胞聚集在胶原ECM重塑区域,GO分析提示其与多药耐药基因集呈正相关。

TNC/FLNC驱动EndMT和ECM沉积
共培养实验揭示TMZ耐药细胞通过分泌TNC/FLNC诱导HCMECs发生EndMT——内皮标志物VE-cadherin丢失而间质标志物α-SMA增加。TIMER数据库分析显示TNC/FLNC表达与CAFs浸润、FN1/COL1A1沉积呈强正相关。

PNC的靶向治疗潜力
分子对接发现punicalin与TNC/FLNC活性位点结合能最佳(-9.1 kcal/mol)。体内实验证实PNC联合TMZ使耐药肿瘤体积缩小62%,Western blot显示其可同步抑制EndMT标志物和耐药蛋白ABCB1。

这项研究开创性地绘制了GBM耐药微环境中CAFs的空间分布图谱,阐明TNC/FLNC-EndMT-ECM轴是介导化疗抵抗的核心通路。临床转化方面,从天然化合物库中筛选出的PNC展现出"一石三鸟"的治疗优势:既能阻断CAFs来源,又可逆转ECM屏障,还能抑制药物外排泵。该发现不仅为GBM联合治疗提供新靶点,更为其他基质依赖型肿瘤的耐药研究提供了范式参考。值得注意的是,研究也存在样本量较小、未明确PNC血脑屏障穿透性等局限,这些将是未来研究的重要方向。

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