胎盘间充质干细胞来源的浓缩条件培养基：胰腺导管腺癌基因治疗的新策略

本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)治疗困境，创新性开发了基于胎盘间充质干细胞(PlacMSCs)的基因导向酶前药疗法(GDEPT)。研究人员通过工程化改造PlacMSCs表达yCD::UPRT融合酶，制备浓缩条件培养基(cCM)，在PDAC细胞系、患者来源异种移植类器官(PDXO)和癌相关成纤维细胞(PCAF)共培养模型中证实：cCM能高效转化5-FC为5-FU，产生剂量依赖性细胞毒性(50-80%活力抑制)，且能克服PCAF介导的耐药性。该研究为PDAC提供了突破基质屏障的细胞-free治疗新方案。

　　

胰腺导管腺癌(PDAC)被称为"癌中之王"，5年生存率不足10%，其极端恶性程度和治疗抵抗性主要归因于独特的肿瘤微环境(TME)——致密的纤维间质不仅形成物理屏障，更通过癌相关成纤维细胞(CAFs)的异质性群体介导免疫抑制和化疗耐药。传统疗法在攻克这道"基质防线"时屡屡受挫，亟需能穿透基质并精准杀伤肿瘤细胞的创新策略。

Cancer Research Institute, Biomedical Research Center, Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院生物医学研究中心癌症研究所）的研究团队另辟蹊径，将基因工程与细胞-free疗法相结合，开发出基于胎盘间充质干细胞(PlacMSCs)的浓缩条件培养基(cCM)平台。研究人员创新性地让PlacMSCs稳定表达酵母胞嘧啶脱氨酶与尿嘧啶磷酸核糖转移酶融合基因(yCD::UPRT)，其分泌的cCM含有携带该基因mRNA的细胞外囊泡(EVs)，能在肿瘤细胞内生成将无毒前药5-氟胞嘧啶(5-FC)转化为高效化疗药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的"分子工厂"。该研究发表于《Bioorganic》杂志，为PDAC治疗提供了兼具靶向性和基质穿透力的新型武器库。

研究采用四大关键技术：1) 通过逆转录病毒转染构建yCD::UPRT-PlacMSCs稳定细胞系；2) 切向流过滤技术制备10倍浓缩条件培养基(cCM)；3) 建立包含三种PDAC细胞系(BxPC-3、MIA PaCa-2、SU.86.86)、患者来源异种移植类器官(PDXO)和原代CAFs(PCAF31/78/79)的共培养体系；4) 整合纳米颗粒追踪分析(NTA)、透射电镜(TEM)和DIA质谱进行多组学表征。

【浓缩条件培养基富含尿嘧啶磷酸核糖转移酶】

通过纳米颗粒追踪显示cCM中EVs平均粒径50-160nm，浓度达3.78×10⁹-1.23×10¹⁰/mL。Western blot证实CD9/CD63/CD81阳性，透射电镜观察到典型杯状形态。蛋白质组学发现转染组特异性高表达UPRT酶(EC 2.4.2.9)，而基质重塑蛋白(胶原、纤维连接蛋白)和免疫调节因子(IL-6、半乳凝素)在两组间无显著差异。

【分离的PCAFs呈现显著异质性】

从三位PDAC患者(临床分期IIB-III)分离的PCAFs均呈现肌成纤维细胞表型(myCAF)：高表达αSMA和PDGFRβ(>80%)而低表达IL-6。转录组分析发现4067个差异基因，包括基质重塑关键分子(MMP3、COL15A1)、代谢调节因子(ALDH1A3)和免疫调节蛋白(CXCL12)，其中侵袭相关基因MMP10在PCAF31中显著上调，提示不同患者CAFs具有独特的促癌特征。

【浓缩条件培养基展现广谱抗肿瘤效果】

核磁共振(¹⁹F NMR)证实cCM能将100μg/mL 5-FC转化为10μg/mL 5-FU。单培养实验中，cCM对MIA PaCa-2细胞杀伤最强(80%活力抑制)，而对BxPC-3和PCAF31效果稍弱。值得注意的是，在肿瘤-CAFs共培养体系中，cCM仍能保持50-70%的细胞毒性，且不同PCAF isolates对疗效无显著影响，证明其能突破基质保护效应。

【PDXOs验证临床相关性】

从早期(IA期)和转移性PDAC建立的PDXOs保持原发肿瘤Ki-67和CK7表达特征。100μL cCM处理可使PDXO活力降低至与1μg/mL 5-FU相当水平，而25μL剂量则效果不足，显示剂量依赖性。重要的是，即便与最具耐药性的PCAF31共培养，cCM仍维持显著杀伤力，在模拟临床TME的3D模型中验证了治疗潜力。

这项研究开创性地将PlacMSCs的天然归巢特性与GDEPT策略相结合，通过细胞-free的cCM平台实现"双重突破"——既规避了活细胞治疗的安全隐患，又克服了PDAC基质屏障。蛋白质组学揭示cCM富含基质重塑和免疫调节因子，暗示其可能通过多靶点协同发挥疗效。尤为关键的是，研究采用PDXO模型证实：无论肿瘤分期、基因背景或基质组成如何，cCM均能产生稳定杀伤，这种"广谱性"对高度异质性的PDAC具有重要临床价值。未来研究可进一步优化EVs的mRNA装载效率，并探索与免疫检查点抑制剂的联合方案，或将开辟PDAC治疗新纪元。