缺氧驱动肿瘤相关巨噬细胞中ANGPTL4的表达,并促进肝内胆管癌的肝内转移

时间:2026年5月30日
来源:Cancer Letters

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朱琳|洪鹏华|闫黄|李星宇|梁永玲|易泰军|金慧琳|吴家燕|万云乐|李国林中山大学第六附属医院普通外科(肝胆胰脾外科)摘要肝内转移(IM)是肝内胆管癌(iCCA)预后不良的关键预测因素,但驱动这一过程的肿瘤微环境机制仍不明确。通过整合15个iCCA样本的单细胞RNA测序数据与25

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朱琳|洪鹏华|闫黄|李星宇|梁永玲|易泰军|金慧琳|吴家燕|万云乐|李国林
中山大学第六附属医院普通外科(肝胆胰脾外科)

摘要

肝内转移(IM)是肝内胆管癌(iCCA)预后不良的关键预测因素,但驱动这一过程的肿瘤微环境机制仍不明确。通过整合15个iCCA样本的单细胞RNA测序数据与255名患者的公共转录组队列(OEP001105),我们描述了与IM相关的免疫和恶性上皮细胞特征。我们发现ANGPTL4阳性的肿瘤相关巨噬细胞和缺氧相关的恶性上皮细胞在IM组中富集。机制上,缺氧诱导巨噬细胞中的转录因子CEBPB,从而直接激活ANGPTL4的转录。巨噬细胞产生的ANGPTL4随后与iCCA细胞上的整合素α5β1结合,激活FAK/Src/GSK3β/β-连环蛋白信号通路,促进β-连环蛋白向核内转移,并诱导上皮-间充质转化相关重塑。功能实验和体内转移模型表明,ANGPTL4增强了iCCA细胞的迁移、侵袭和肝转移能力,而ANGPTL4的阻断则减弱了这些效应。使用ELISA和多重免疫荧光进行的临床验证进一步显示,血清和组织中ANGPTL4水平的升高与肿瘤负荷和IM相关。总体而言,我们的研究揭示了肿瘤相关巨噬细胞与恶性上皮细胞之间由缺氧驱动的肿瘤微环境通信轴,强调了ANGPTL4作为iCCA肝内转移的潜在无创血清生物标志物和治疗靶点的作用。

引言

肝内胆管癌(iCCA)是第二常见的原发性肝脏恶性肿瘤,约占所有原发性肝癌的10-15%[1]。肝内转移(IM)在iCCA中很常见,因为相当比例的患者(高达48%)可能在没有其他肝外转移的情况下出现多个肝内病灶[2]。尽管根治性手术仍是首选的治疗方法,但由于肝内转移,许多患者不适合手术。一旦发生肝内转移,根治性治疗变得困难,导致预后不良[3]。此外,证据表明,伴有肝内转移的iCCA患者的总体生存率低于其他早期疾病[4]。此外,肿瘤特征(如肿瘤数量和卫星病灶)与肝内复发风险显著相关[5]。因此,深入理解iCCA肝内转移的机制对于改善患者预后至关重要。
已经系统地研究了iCCA原发肿瘤的单细胞转录组特征,发现每位患者的免疫和基质特征具有高度异质性[6, 7]。然而,根据当前的临床实践指南,伴有肝内转移的iCCA通常被认为是不可切除的,尤其是在有多个转移病灶的情况下,因此很少有研究探讨iCCA肝内转移的单细胞转录组特征。此外,缺乏对有无肝内转移的iCCA进行全面的单细胞分辨率比较。
缺氧是许多不同实体肿瘤的持续生理特征,也是癌症恶性的关键驱动因素[8]。因此,它已成为癌症治疗的主要靶点[9]。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是肿瘤微环境(TME)中最丰富的免疫细胞,对肿瘤发展有深远影响[10]。TAMs与缺氧之间的协同作用是一种致命组合,主要是因为缺氧促进了促肿瘤形成的巨噬细胞表型。缺氧不仅直接调节巨噬细胞的极化[11],还通过改变肿瘤细胞与巨噬细胞之间的通信产生间接效应[12]。肿瘤细胞-巨噬细胞之间的相互作用可以改变这两种细胞的表型和功能,进一步促进恶性肿瘤的进展[13]。最近的研究表明,缺氧TME中癌细胞与TAMs之间的复杂相互作用与预后不良和肿瘤恶性程度增加有关,突显了TAM-肿瘤细胞相互作用在驱动癌症进展中的基础作用[13]。然而,目前尚无关于iCCA中肿瘤细胞与TAMs之间缺氧介导的通信机制的全面研究。
在这项研究中,我们进行了全面的单细胞RNA测序分析,以表征iCCA中的肿瘤内免疫浸润特征。我们发现了一种高度侵袭性的巨噬细胞亚型Macro_ANGPTL4,其在IM组中显著富集。值得注意的是,我们的分析揭示了转移性iCCA中具有独特转录组特征的缺氧相关上皮细胞亚群。进一步的研究发现Macro_ANGPTL4簇与缺氧相关上皮簇之间存在强烈的细胞间通信,并发现ANGPTL4-整合素α5β1-Wnt/β-连环蛋白信号通路在驱动肝内转移进展中起协同作用。我们使用体外共培养和体内共注射模型分析了这种相互作用在巨噬细胞和肿瘤细胞中的效应。这些发现为iCCA肝内转移的细胞和分子决定因素提供了新的机制见解,并强调了ANGPTL4作为预测iCCA患者转移风险的潜在治疗靶点和生物标志物的作用。

章节片段

患者和样本

15个iCCA肿瘤样本是在治疗前通过针刺活检获得的,用于后续的单细胞RNA测序(补充表1)。从第六附属医院收集了45名患者的 peripheral blood 和肿瘤样本(补充表2)。所有肿瘤标本均经过病理学确诊。所有样本均获得了患者的知情同意。本研究遵循《赫尔辛基宣言》进行,并获得了伦理委员会的批准

iCCA的预后不良和肝内转移的独特免疫特征

转录组RNA测序和临床数据来自NODE数据库(OEP001105),包括171名无IM的iCCA患者和84名有IM的患者。Kaplan-Meier分析显示,有肝内转移的患者总体生存率更差(p < 0.0001)(图1A)。此外,多变量Cox回归分析显示肝内转移与预后不良显著相关(补充图1A)。图1B展示了有肝内转移的患者的代表性MRI图像

讨论

肝内胆管癌是一种罕见但高度侵袭性的原发性肝脏恶性肿瘤,几乎总是多灶性的(即存在卫星病灶或肝内转移),在诊断时通常被分期为T2[3]。一方面,有肝内转移的iCCA患者常常失去根治性手术的机会。另一方面,即使接受了根治性切除,肝内转移仍然是iCCA复发的显著风险因素[5, 17]。鉴于伴有肝内转移的iCCA预后更差

CRediT作者贡献声明

万云乐:撰写 – 审稿与编辑、监督、资源获取、概念构思。李星宇:验证。金慧琳:验证、资金获取。朱琳:撰写 – 初稿、可视化、方法学、研究、正式分析。洪鹏华:撰写 – 初稿、验证、软件。李国林:撰写 – 审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。梁永玲:方法学、数据管理。易泰军:软件、正式分析。闫黄:

声明

本研究的准备过程中未使用生成式AI和AI辅助技术。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报道工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了国家重点临床学科国家自然科学基金82503845)以及中国博士后科学基金2024M753766)的支持。

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