《Cancers》：Organoid-Guided Synthetic Micropeptide Therapeutics to Target Ovarian Cancer Stem Cells
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卵巢癌仍然是最致命的妇科恶性肿瘤，主要归因于高复发率和耐药性疾病的产生。癌症干细胞（CSCs）通过Wnt/β-catenin、Hedgehog和Notch等信号通路促进化疗耐药，并与肿瘤微环境（TME）发生动态相互作用，从而导致治疗失败。卵巢癌干细胞（OCSC
卵巢癌仍然是最致命的妇科恶性肿瘤，主要归因于高复发率和耐药性疾病的产生。癌症干细胞（CSCs）通过Wnt/β-catenin、Hedgehog和Notch等信号通路促进化疗耐药，并与肿瘤微环境（TME）发生动态相互作用，从而导致治疗失败。卵巢癌干细胞（OCSC）相关生物标志物，包括CD44、CD24、CD133和ALDH，扩大了特定肿瘤表征和生物标志物鉴定的机会。有效靶向OCSCs需要能够保持细胞可塑性和层级组织的实验模型。合成基质和化学成分明确培养基的发展提高了用于临床前药物测试的三维（3D）类器官培养的可重复性和可扩展性。通过直接从患者肿瘤材料中富集对CSC标志物呈阳性的细胞而建立的CSC源性类器官，为研究OCSC相关表型和治疗反应提供了一个3D平台。本综述探讨了当前对卵巢癌干细胞生物学的理解，以及OCSC源性3D类器官模型的发展，这些模型能够重现细胞结构和患者特异性药物反应。这些3D类器官模型为评估新兴疗法提供了一个指导性平台，例如由短开放阅读框编码或从功能性抑癌蛋白结构域改造而来的、旨在靶向OCSCs的微肽。它们的小尺寸使其能够调节细胞内信号传导和高度特异性的蛋白质-蛋白质相互作用。我们进一步综述了旨在提高生物利用度的微肽稳定化策略和肿瘤靶向递送系统。本综述强调了将患者特异性OCSC源性类器官模型与工程化微肽相结合，可能加速卵巢癌个性化治疗策略的开发，同时改善新型疗法的临床前评估。
2. 绘制癌症干性图谱：深入探究卵巢癌的化疗耐药机制
癌症干细胞（CSCs）是肿瘤内一小群独特的细胞，具备多能性、维持静止慢周期状态以及通过不对称分裂进行自我更新的能力。卵巢癌干细胞（OCSCs）通过特定表面和功能标志物（如ALDH1、CD24、CD44、CD117和CD133）识别。CD44是一种跨膜透明质酸受体，激活PI3K/AKT和MAPK/ERK等关键信号通路，促进细胞存活、运动和干性。CD24是一种高度糖基化的糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定表面蛋白，通过与巨噬细胞上的抑制性受体Siglec-10结合，作为强效的“别吃我”信号，使癌细胞逃避免疫清除。CD24也是Wnt/β-catenin通路的关键上游调控因子。CD117（c-Kit）是一种III型受体酪氨酸激酶（RTK），其过度表达与不良临床结局相关，并通过激活Wnt/β-catenin通路上调药物外排转运体ABCG2来增强化疗耐药。CD133（prominin-1）是一种五跨膜糖蛋白，其表达受DNA甲基化等表观遗传机制强烈调控。乙醛脱氢酶（ALDHs）是一族解毒酶，高ALDH活性的CSCs能更好地中和化疗药物产生的毒性副产物并存活下来。
3. 二维培养和动物模型在卵巢癌研究中的局限性
二维（2D）单层细胞培养缺乏准确的细胞-细胞和细胞-基质相互作用，无法真实再现体内微环境。传统动物模型难以精确复制人类肿瘤微环境（TME）、免疫背景和血管系统，且移植过程常形成进化瓶颈，改变肿瘤异质性。此外，时间和通量限制以及高昂成本使其不适用于紧急的治疗决策。
4. 用于转化研究的三维类器官系统
类器官是由干细胞衍生的三维（3D）结构，能自我组织成简化的器官模拟物。患者源性类器官（PDOs）更贴近地反映了原始肿瘤结构。卵巢癌干细胞（OCSC）源性类器官富集了CSC特异性细胞，为专注于干性相关通路的研究提供了平台。
5. 癌症干细胞源性类器官扩增的基质设计与培养条件
Matrigel的批次间变异和成分不明确限制了其可重复性和临床转化，推动了合成支架系统的发展，例如聚乙二醇（PEG）基合成水凝胶和透明质酸（HA）基凝胶。生成CSC源性类器官需要一系列协调步骤，包括CSC分离和模拟局部TME的支架材料选择。长期培养需要特定的生长因子混合物来维持CSCs。有效培养基配方必须支持保留肿瘤特征并促进增殖。Wnt信号通路的激活，由Wnt3A介导，在维持干性和自我更新中发挥核心作用。表皮生长因子（EGF）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）等促有丝分裂信号促进增殖，而BMP信号可通过Noggin等拮抗剂抑制以防止过早分化。ROCK抑制剂如Y-27632常用于早期培养阶段以提高解离CSCs的存活率。高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是最常见且侵袭性最强的OC。基于标志物的荧光激活细胞分选（FACS）是常用的CSC分离技术，常用标志物组合包括CD133、CD44、CD117和高ALDH1活性。另一种功能测定法是侧群技术。利用CD24表面标志物，通过磁激活细胞分选（MACS）或FACS富集OCSC群体是生成CSC源性类器官的稳健方法。癌症组织起源球状体（CTOS）方法提供了一种非选择性策略，优先保留天然组织结构。
6. 内源性smORF衍生肽和化学合成微肽作为致癌信号的新兴调节因子
小开放阅读框（smORFs）编码的短肽（SEPs）现被认为是细胞生理学的关键调节因子。本文将从lncRNA等转录本中smORFs衍生的肽称为内源性来源，而将源自较大蛋白功能域并经化学合成的肽称为“微肽”。两者都是潜在的癌症生物学和治疗调节因子。
7. 靶向致癌通路的合成微肽的合理设计
抑癌蛋白通常通过明确定义的结构基序发挥作用。设计模拟这些基序的合成微肽可以选择性地在癌细胞中重新激活抑癌信号。合成微肽的优势在于不依赖内源基因表达，可以在抑癌基因失活的肿瘤中外源性恢复特定的抑癌功能。
8. 微肽设计中的稳定化策略
微肽需要化学和结构稳定化才能实现有效的抗肿瘤活性。立体化学修饰（如D-氨基酸替代）是最广泛使用的方法。环化通过限制构象灵活性来稳定肽。拟肽设计（如引入β-氨基酸）也能提高酶解稳定性。末端修饰（如N端乙酰化和C端酰胺化）可保护肽免受外切蛋白酶降解。脂化修饰可改善肽与细胞膜的相互作用和生物利用度。递送载体（如纳米颗粒、脂质体和水凝胶）可与化学稳定化协同作用，保护微肽免于蛋白水解并在体内实现控制释放。细胞穿透肽（CPPs）的缀合有助于功能性胞内递送。计算建模方法（如分子对接和分子动力学模拟）正越来越多地被用于理性设计。
9. 微肽治疗剂的靶向递送策略
实现高效的体内递送仍是微肽临床开发的主要障碍。
10. 纳米载体与制剂
纳米载体可封装多种治疗载荷，保护其药代动力学特性。脂质体因其磷脂双分子层被广泛使用。聚乙二醇化（PEGylation）可延长循环时间。脂质体可用靶向配体（如叶酸、抗体）功能化以实现主动靶向。聚合物纳米颗粒，特别是PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）系统，提供结构稳定性和可控的药物释放动力学。水凝胶为治疗性肽的持续和局部递送提供了一个生物相容的平台。
11. 未来展望
卵巢癌在富含癌症相关成纤维细胞（CAFs）的微环境中发展，CAFs分泌的Wnt配体等因子驱动基质重塑和干性。靶向Wnt/β-catenin轴的策略，如使用SFRP4衍生微肽SC301和SC401，有望破坏肿瘤-基质串扰，增强对铂类和紫杉烷类化疗的敏感性。未来的策略可将这些微肽与工程化纳米颗粒缀合，并嵌入水凝胶中，实现对CAFs和OCSCs的持续暴露和局部基质重编程。
12. 结论
卵巢癌的致命性反映了细胞毒性化疗未能根除OCSCs。PDOs提供了生理相关的3D模型。OCSC源性类器官通过富集CSCs生成。微肽治疗提供了一个恢复失调信号通路的概念和实践方法。整合所有要素到临床模型中，为癌症生物学、结构生物信息学、化学生物学和纳米医学的跨学科合作提供了一条路径。
