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这篇综述系统阐述了癌症相关成纤维细胞(CAFs)在肿瘤微环境(TME)中的异质性及其通过细胞外基质(ECM)重塑、免疫抑制和上皮-间质转化(EMT)等机制促进癌症耐药性和转移的作用,并探讨了靶向CAFs的治疗策略(如TGF-β抑制剂、CAR-T细胞疗法)的临床潜力。
肿瘤微环境中的CAFs
肿瘤组织并非单一结构,而是由癌细胞、免疫细胞、血管内皮细胞和癌症相关成纤维细胞(CAFs)等组成的复杂生态系统。CAFs作为TME中的核心组分,通过持续激活状态区别于正常伤口愈合中的短暂活化成纤维细胞。其起源多样,可来自间充质干细胞、胰腺星状细胞等,并通过IL-1β、TGF-β等细胞因子诱导分化。
CAFs的亚型与功能
单细胞分析揭示了CAFs的功能异质性:
- 肌成纤维样CAFs(myCAFs):高表达α-SMA,受TGF-β调控,主导ECM过度沉积,形成物理屏障限制药物渗透和T细胞浸润。
- 炎症性CAFs(iCAFs):通过JAK/STAT通路分泌IL-6等促炎因子,招募髓系来源抑制细胞(MDSCs)和调节性T细胞(Tregs),抑制抗肿瘤免疫。
- 抗原呈递CAFs(apCAFs):表达MHC II类分子但缺乏共刺激信号,诱导Treg分化,在胰腺癌中尤为显著。
- 肿瘤抑制性CAFs(rCAFs):表达Meflin等标志物,通过抑制胶原交联软化肿瘤组织,改善药物输送。
CAFs介导的治疗抵抗机制
- ECM屏障效应:致密的胶原网络阻碍纳米药物(>30 nm)和T细胞渗透,且通过LAIR-1受体直接抑制免疫细胞活性。
- 免疫逃逸:iCAFs和apCAFs分别通过CXCL-1分泌和抗原呈递诱导Treg扩增,而ECM储存的TGF-β释放后进一步强化免疫抑制。
- 转移促进:CAFs分泌MMPs降解ECM,形成“基质重塑轨道”,引导癌细胞迁移;同时通过IL-6等因子诱导EMT,增强癌细胞侵袭性。
靶向CAFs的治疗策略
- 信号通路抑制:
- TGF-β抑制剂(如Galunisertib)可阻断myCAFs分化,但需警惕促EMT风险。
- CXCR4拮抗剂(BL-8040)减少Treg浸润,增强CD8+ T细胞活性。
- CAFs耗竭:FAP靶向CAR-T细胞或抗体药物偶联物(如OMTX705)可减少基质屏障,但需避免因过度清除导致的肿瘤进展加速。
- CAFs正常化:吡非尼酮或维生素D通过下调TGF-β1/2使CAFs逆转为rCAFs,改善TME可塑性。
未来展望
空间转录组学将深化CAFs亚型定位研究,而个体化CAFs图谱有望指导联合疗法设计(如ECM调节剂+免疫检查点抑制剂)。挑战在于平衡基质清除与肿瘤抑制性CAFs的保护作用,避免治疗矛盾。