CAF来源外泌体通过递送GREM1激活FGF4/SHH正反馈环路驱动非小细胞肺癌免疫抑制微环境形成

本研究揭示了癌症相关成纤维细胞(CAF)来源的外泌体(CAF-exo)通过递送GREM1蛋白，激活巨噬细胞中FGF4/SHH信号通路的正反馈调节，促进M2型极化并形成免疫抑制性转移前微环境(PMN)的新机制。研究人员采用临床样本分离CAF、外泌体示踪技术和原位肺癌小鼠模型，证实靶向干预该通路可显著抑制肿瘤转移，为NSCLC免疫治疗提供了新靶点。

　　

肺癌作为全球癌症相关死亡的首要原因，其中非小细胞肺癌(NSCLC)占85%以上。尽管诊疗技术不断进步，晚期患者的5年生存率仍不足10%，主要归因于肿瘤转移这一临床难题。近年来研究发现，在原发肿瘤尚未转移前，远端器官就已形成适合肿瘤细胞定植的"转移前微环境"(pre-metastatic niche, PMN)，而免疫抑制性巨噬细胞浸润是PMN的重要特征。然而，肿瘤细胞如何远程调控这一过程仍存在诸多谜团。

外泌体(exosomes)作为细胞间通讯的重要媒介，在PMN形成中扮演关键角色。特别是肿瘤微环境中占比高达70%的癌症相关成纤维细胞(CAF)，其分泌的外泌体(CAF-exo)已被证明能传递耐药信号，但它们是否以及如何参与PMN构建尚不清楚。更引人深思的是，CAF-exo中究竟携带了哪些"分子货物"来重编程免疫微环境？这些科学问题成为当前肿瘤转移研究的重要突破口。

《Molecular Medicine》最新发表的研究给出了重要答案。由Xianqiao Wu和Wei Chen领衔的研究团队通过多组学分析和功能实验，首次发现CAF-exo通过递送GREM1蛋白激活巨噬细胞中FGF4/SHH信号通路的正反馈循环，从而驱动免疫抑制性PMN形成。这一发现不仅揭示了肿瘤远程调控免疫微环境的新机制，更为NSCLC的转移干预提供了全新靶点。

研究团队运用了以下关键技术：1)从5例NSCLC患者手术标本中分离配对的CAF和正常成纤维细胞(NF)；2)超速离心结合纳米颗粒追踪技术(NTA)提取表征外泌体；3)PKH67荧光标记示踪外泌体体内分布；4)建立LLC原位肺癌小鼠模型评估转移；5)shRNA基因敲降和腺相关病毒(AAV)过表达技术靶向调控GREM1/FGF4/SHH通路；6)多色流式细胞术分析免疫细胞亚群。

【CAF-exo促进小鼠免疫抑制性PMN形成】

研究人员首先证实CAF-exo可被肺肝组织巨噬细胞特异性摄取，并显著上调PMN标志物FN、LOX和MMP9表达。更重要的是，CAF-exo处理组的巨噬细胞高表达PD-L1和CD206，形成典型的免疫抑制表型。通过建立LLC原位肺癌模型，发现CAF-exo预处理显著促进肿瘤肝转移，伴随转移灶中CD8⁺T细胞浸润减少和M2型巨噬细胞增多。

【CAF-exo通过GREM1诱导巨噬细胞M2极化】

通过GEO数据库筛选和临床样本验证，锁定GREM1为CAF-exo的关键效应分子。IHC显示NSCLC组织中GREM1与PD-L1、CD206表达呈正相关。机制上，CAF-exo递送的GREM1能显著上调巨噬细胞PD-L1表达，促进TGF-β1和IL-10分泌，同时抑制T细胞增殖和IFN-γ产生。当敲低CAF-exo中GREM1后，这些效应被显著逆转。

【GREM1/FGF4/SHH正反馈环路调控机制】

STRING互作网络分析发现GREM1与FGF4/SHH存在潜在关联。实验证实CAF-exo可同时激活巨噬细胞中FGF4和SHH表达，而敲降任一因子均会破坏该正反馈环。特别值得注意的是，在GREM1敲除的巨噬细胞中，过表达FGF4/SHH无法诱导M2极化，证明该调控完全依赖GREM1的存在。

【靶向干预抑制肿瘤转移】

动物实验显示，在GREM1敲低的CAF-exo处理基础上，通过AAV在巨噬细胞中特异性过表达FGF4或SHH，可重新激活免疫抑制微环境并促进转移。这反向验证了该通路在PMN形成中的核心地位，也为临床干预提供了明确靶点。

这项研究的重要意义在于：首次阐明CAF-exo通过GREM1-FGF4/SHH轴远程重编程巨噬细胞免疫表型的完整机制，突破性地发现该通路中存在正反馈调节环。从转化医学角度看，针对该通路的联合干预策略（如外泌体抑制剂联合FGF4/SHH拮抗剂）有望成为抑制NSCLC转移的新方案。研究团队特别指出，由于GREM1在多种肿瘤中高表达，这一发现可能具有更广泛的临床应用前景。

该示意图清晰展示了CAF-exo通过递送GREM1激活巨噬细胞中FGF4/SHH正反馈环路，进而促进免疫抑制性PMN形成的全过程。这一可视化总结为理解肿瘤微环境远程调控提供了直观的分子框架。