综述:桥接肿瘤微环境:癌症相关成纤维细胞在肿瘤恶病质发展中的关键作用

时间:2025年7月15日
来源:Molecular Cancer

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这篇综述深入探讨了癌症相关成纤维细胞(CAFs)在肿瘤恶病质(Cachexia)中的核心作用,揭示了其通过微环境重塑、炎症因子(如IL-6/TNF-α)分泌及代谢重编程(如PI3K/AKT/mTOR通路)驱动肌肉萎缩和脂肪消耗的机制。文章强调靶向CAFs亚型(如iCAFs/myCAFs)或关键信号(如TGF-β/SMAD、JAK/STAT3)可能为这一多因素综合征提供新型治疗策略。

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肿瘤恶病质的复杂性与临床挑战

肿瘤恶病质是一种多因素代谢综合征,显著影响患者生存质量与预后。其特征为不可逆的体重下降、骨骼肌消耗及系统性炎症,在晚期癌症患者中发生率高达50%-80%,尤以胰腺癌和胃肠道肿瘤为甚。传统观点认为肿瘤分泌因子直接驱动恶病质,但近年研究发现肿瘤微环境(TME)中癌症相关成纤维细胞(CAFs)通过动态交互网络加剧了这一过程。

CAFs的异质性及激活机制

CAFs是TME中最丰富的间质细胞,具有高度异质性。单细胞测序研究将其分为三类亚型:稳态样(SSL)、机械反应型(MR)和免疫调节型(iCAFs)。缺氧和细胞因子(如TGF-β)通过HIF-1α和GPER通路激活CAFs,诱导其分泌IL-6、CXCL12等因子,形成促纤维化和促炎性微环境。

CAFs驱动恶病质的三大机制

1. 微环境重塑与纤维化

CAFs通过TGF-β/SMAD通路促进ECM沉积,导致脂肪组织纤维化。在胰腺癌患者中,TGF-β1和α-SMA表达与恶病质严重程度正相关。缺氧条件下,CAFs分泌的MMP9/13进一步破坏组织稳态。

2. 炎症风暴的推手

CAFs分泌的IL-6通过JAK/STAT3通路激活肌肉萎缩基因Atrogin-1/MuRF1,而TNF-α则通过NF-κB促进蛋白降解。动物模型显示,敲除肿瘤源性IL-6可完全阻断恶病质发展。

3. 代谢劫持

CAFs通过“逆向Warburg效应”将乳酸输送给肿瘤细胞。乳酸通过GPR81-Gβγ-RhoA/ROCK1-p38轴诱导白色脂肪褐变(Browning),增加能量消耗。临床数据显示,循环乳酸水平与恶病质进展显著相关。

治疗困境与突破方向

现有靶向炎症因子的临床试验(如抗TNF疗法)疗效有限,提示需多靶点干预。新兴策略包括:

  • 靶向CAFs亚群:FAP+ CAFs清除虽减轻恶病质,但可能加速转移

  • 阻断关键通路:抗GDF-15抗体Ponsegromab可改善体重和活动能力

  • 代谢干预:烟酸(NAD+前体)纠正能量代谢紊乱

未来展望

构建跨癌种CAFs图谱、开发时空特异性靶向策略(如光遗传调控CAF外泌体)将成为研究重点。值得注意的是,CAFs功能具有阶段依赖性:早期通过Wnt/β-catenin维持组织稳态,晚期则通过OSM驱动肌肉自噬——这种时空异质性要求治疗策略必须精准分层。

该综述系统整合了从分子机制到临床转化的证据链,为破解恶病质这一“代谢黑洞”提供了全新视角。随着单细胞多组学技术的进步,针对CAFs-肿瘤-免疫三方互作的联合疗法或将改写晚期癌症的治疗格局。

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