FAP+周细胞样细胞通过招募单核细胞并促其分化为肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在胶质母细胞瘤(GBM)中塑造免疫抑制微环境
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时间:2025年10月04日
来源:Neuro-Oncology 13.4
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本研究聚焦胶质母细胞瘤(GBM)中FAP+周细胞样细胞对免疫微环境的调控作用。通过多组学分析及功能实验,发现该类细胞通过分泌可溶性因子招募单核细胞,并诱导其分化为促肿瘤的M2型巨噬细胞(TAMs),揭示了FAP+细胞在GBM免疫抑制微环境形成中的关键机制,为靶向肿瘤基质免疫调控提供新策略。
胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)作为最具侵袭性的原发性脑肿瘤,始终是神经肿瘤领域的治疗难题。其恶劣预后的关键原因之一,在于肿瘤内部形成了一个高度免疫抑制的微环境(Tumor microenvironment, TME),这好比为肿瘤细胞搭建了一座“铜墙铁壁”,使其能够逃避免疫系统的攻击,抵抗常规治疗。在这一微环境中,肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophages, TAMs)是数量最丰富的免疫细胞群体,它们大多呈现出促进肿瘤生长、血管生成和组织修复的M2表型,是助长肿瘤恶性的“帮凶”。然而,这些巨噬细胞从何而来,又是被何种力量招募并“教化”成支持肿瘤的模样的,其中许多细节仍不清楚。
近年来,科学家们注意到肿瘤基质中一类特殊的细胞——表达成纤维细胞活化蛋白(Fibroblast activation protein, FAP)的周细胞样细胞(pericyte-like cells)。周细胞通常包裹在血管外围,调控血流和血管稳定性。而在GBM中,FAP在其某些亚群中高度上调,暗示它们可能不再“安分守己”,而是积极参与了肿瘤微环境的重编程。但FAP+周细胞样细胞是否以及如何影响免疫细胞——尤其是单核/巨噬细胞这一核心环节,尚缺乏直接证据。
为此,来自捷克查理大学第一医学院、南澳大利亚大学癌症生物学中心、捷克科学院分子遗传学研究所等多个研究团队携手合作,开展了一项深入的研究,旨在揭示FAP+周细胞样细胞在GBM免疫微环境塑造中的具体作用,尤其聚焦于它们对单核细胞招募及其向TAMs分化的影响。该研究成果已于2025年发表在神经肿瘤学权威期刊《Neuro-Oncology》上。
为开展本研究,作者团队整合运用了多种前沿技术方法:包括对TCGA-GBM数据库的生物信息学分析;使用qRT-PCR、免疫组化(IHC)和免疫荧光(IF)对患者组织样本进行基因和蛋白水平检测;通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)刻画FAP+周细胞的转录组特征;应用空间转录组学解析细胞在组织原位的空间邻近关系;并利用患者来源的FAP+周细胞样细胞与健康供者单核细胞进行体外共培养、Transwell迁移实验等功能验证。
TCGA-GBM数据、qRT-PCR和免疫组化分析显示,FAP高表达的GBMs中单核细胞和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的丰度更高。
通过对公共数据库和临床样本的分析,研究人员发现FAP的表达水平与GBM中髓系免疫细胞的浸润程度呈显著正相关。这提示,FAP+细胞的存在可能与单核细胞及TAMs的聚集有关。
免疫荧光分析进一步证明CD163+肿瘤支持性巨噬细胞定位于FAP+周细胞样细胞附近。
利用多色免疫荧光染色,研究团队在组织切片中直观观察到CD163+(M2型巨噬细胞标志物)的细胞经常出现在FAP+细胞的周围。这种空间上的毗邻关系暗示两者之间可能存在密切的交互作用。
单细胞RNA测序鉴定出FAP+周细胞是血管周围基质中一个独特的 stromal 细胞亚群,具有细胞外基质成分和趋化因子的独特表达模式。
通过高分辨率的scRNA-seq,研究者成功识别出FAP+周细胞作为GBM肿瘤间质中一个独立的细胞亚群。该群体特征性高表达多种细胞外基质(ECM)相关分子以及一批趋化因子(Chemokines),这些分子是介导细胞迁移和细胞间通讯的关键信号。
空间转录组学证实单核细胞和M2巨噬细胞倾向于定位在FAP+周细胞附近。
空间转录组技术从全转录组水平验证了免疫细胞与FAP+周细胞在原位微环境中的共定位趋势,进一步支持了二者之间存在功能性相互作用的假说。
功能上,患者来源的FAP+周细胞样细胞通过可溶性因子吸引单核细胞,并在体外诱导其分化和极化为TAMs。
最后,通过体外实验,研究人员证实FAP+周细胞样细胞可以主动释放某些可溶性因子,强烈吸引单核细胞迁移;更重要的是,这些被招募来的单核细胞在与FAP+细胞共培养后,表现出向TAMs特征分化和极化(如表达CD163等标志物)的趋势,说明FAP+细胞不仅招募了单核细胞,还直接参与了其功能重塑。
综上所述,本研究得出明确结论:在胶质母细胞瘤中,FAP+周细胞样细胞通过分泌趋化因子等可溶性介质,主动招募外周血来源的单核细胞进入肿瘤,并诱导这些单核细胞分化为具有促肿瘤功能的M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)。这一发现揭示了GBM免疫抑制微环境形成的一条关键细胞间对话机制,阐明了基质细胞如何直接调控免疫细胞募集与极化,从而促进肿瘤的恶性进展。
该研究的深刻意义在于:它不仅深化了对GBM肿瘤微生态系统复杂性的理解,更重要的是,将FAP+周细胞样细胞推向了肿瘤免疫调控的关键位置,使其成为一个极具潜力的治疗靶点。针对该群细胞的干预策略——例如开发FAP靶向药物或阻断其分泌的特定趋化因子——有望瓦解肿瘤的免疫抑制屏障,从而增强现有免疫治疗的效果,为克服GBM的治疗抵抗提供新思路。正如作者在文末所强调,这项研究为后续探索靶向肿瘤基质-免疫互作的治疗方案奠定了坚实的理论基础,值得进一步深入探索其转化医学价值。
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