富含细胞外囊泡的SPP1因子可调控MMP11阳性成纤维细胞的表型，从而促进肺腺癌中的免疫排斥反应

《Molecular Cancer》：Extracellular vesicle–enriched SPP1 programs MMP11? fibroblast states to drive immune exclusion in lung adenocarcinoma

　　

摘要

背景

癌相关成纤维细胞（CAFs）在肺腺癌（LUAD）的基质重塑、免疫排斥和治疗抵抗中起着关键作用。然而，CAFs的异质性主要通过静态表型分类来界定，目前尚不清楚肿瘤细胞是否主动引导成纤维细胞向病理性状态分化，从而导致免疫逃逸和治疗抵抗。具体来说，肿瘤-基质通信如何编程CAFs的功能状态机制仍不清楚。

方法

我们进行了整合性单细胞RNA测序分析，以创建LUAD的详细基质图谱并阐明成纤维细胞的谱系轨迹。通过肿瘤-成纤维细胞共培养系统、细胞外囊泡（EV）分离和功能分馏以及定量EV蛋白质组学研究了CAFs编程的机制驱动因素。通过遗传和药理干预确认了因果信号通路。在多个独立患者队列中评估了临床相关性，并通过LUAD标本的多重免疫荧光进行了验证。在具有免疫能力的小鼠肿瘤和转移模型中测试了治疗意义，包括与PD-1阻断联合治疗。

结果

单细胞分析显示，LUAD中的成纤维细胞沿着一条连续的分化路径向肌成纤维细胞样状态发展，其特征是表达MMP11。这种MMP11? CAF亚群表现出与细胞外基质重塑、胶原组织和免疫排斥相关的转录程序，并且与不良临床结果相关。肿瘤细胞触发这种CAF程序的能力各不相同，这主要是由肿瘤来源的EVs而非可溶性因子介导的。比较EV蛋白质组学发现，分泌磷酸蛋白1（SPP1）在高CAF编程活性的EVs中选择性富集。从机制上看，EV相关的SPP1主要与成纤维细胞上的CD44相互作用，激活PI3K–AKT信号通路，从而持续分化为MMP11? CAF表型。临床上，MMP11? CAFs的存在与密集的基质堆积、免疫排斥、肿瘤内T细胞浸润减少以及对化疗-免疫治疗的反应不良有关。破坏EV–SPP1通路可减少MMP11? CAFs的产生，减弱基质结构，恢复抗肿瘤T细胞免疫，并提高体内肿瘤对PD-1阻断的敏感性。

结论

这些发现将MMP11? CAFs定义为一种由肿瘤来源的EV相关SPP1选择性编程的功能上促肿瘤发生的成纤维细胞状态，提供了将基质重塑与免疫排斥和治疗抵抗联系起来的机制证据。