成纤维细胞生长因子信号驱动小细胞肺癌转移的新机制:聚焦YAP1亚型与FGF/R轴

《British Journal of Cancer》:Fibroblast growth factor signals drive the metastatic behavior in small cell lung cancer

【字体: 时间:2025年12月14日 来源:British Journal of Cancer 6.8

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  本研究针对小细胞肺癌(SCLC)早期转移的临床难题,通过3D球体形成、斑马鱼异种移植模型及蛋白质组学分析,发现YAP1主导亚型中FGF/R信号轴是驱动侵袭性生长的关键分子机制。抑制FGFR可显著降低体外萌芽和体内转移,为靶向SCLC转移提供了新的治疗策略。

  
小细胞肺癌(SCLC)是一种具有高度侵袭性的肺部恶性肿瘤,约占肺癌病例的15%。其最致命的特征在于早期发生远处转移,约三分之二的患者在确诊时已出现转移病灶。尽管化疗和免疫治疗取得一定进展,但由于转移导致的治疗抵抗和复发,SCLC患者的五年生存率仍极低。近年来,基于转录因子的分子分型(ASCL1、NEUROD1、POU2F3和YAP1)为理解SCLC异质性提供了新视角,尤其是YAP1亚型被认为与间质特征和不良预后相关。然而,驱动SCLC转移的具体分子机制尚不明确,限制了有效治疗策略的开发。
为揭示SCLC转移的驱动因素,研究人员整合了多学科实验技术。他们首先利用13株人SCLC细胞系建立3D球体模型,通过胶原基质中的萌芽实验评估侵袭能力;采用蛋白质组学分析筛选差异表达蛋白;使用生长因子阵列检测分泌谱;通过qPCR和Western blot验证关键分子表达;并借助斑马鱼胚胎异种移植模型(移植细胞来源于患者源性细胞系)在体评估肿瘤细胞的迁移和侵袭行为。此外,研究还通过特异性抑制剂(如erdafitinib、nintedanib)和重组因子(如FGF2)进行功能验证。
SCLC细胞在体外表现出不同的球体形成和侵袭性萌芽能力
通过3D培养体系,8株细胞能形成紧凑球体,其中4株(H196、H372、H1341、HLHE)在胶原中表现出明显的侵袭性萌芽,被归类为“萌芽型”。这些细胞均属于YAP1主导亚型,其平均萌芽长度随时间显著增加,而非萌芽型细胞(如H524、GLC4)则保持球体完整。
萌芽型细胞系在共培养和斑马鱼模型中更具侵袭性
在与内皮细胞共培养的CCID(环形化学驱避诱导缺陷)实验中,萌芽型细胞能更有效地破坏血管和淋巴管内皮细胞单层。在斑马鱼模型中,注射萌芽型细胞的幼虫尾部区域肿瘤细胞数量显著多于非萌芽型,且通过荧光通道掩模分析证实了肿瘤细胞的血管外侵袭。
萌芽型和非萌芽型细胞的蛋白质表达存在差异
蛋白质组学分析显示,萌芽型细胞高表达ITGA3、VIM、ACTN1/4、EGFR等间质和粘附相关蛋白,而非萌芽型细胞则富集神经内分泌标志物(如DLL3、SYP)。生长因子阵列进一步揭示,萌芽型细胞分泌更高水平的HGF、FGF2/4/6、G-CSF等因子。
萌芽型细胞具有独特的信号通路和EMT样表型
KEGG和GSEA分析显示,萌芽型细胞中粘附调控、PI3K-Akt、MAPK、Hippo等通路显著激活,且EMT(上皮-间质转化)相关基因富集。qPCR验证了萌芽型细胞中VIM、TWIST1、SNAI1、MMP1等EMT标志物表达上调。
侵袭性萌芽依赖于FGF轴
通过抑制剂筛选发现,FGFR抑制剂erdafitinib和多靶点抑制剂nintedanib能显著抑制萌芽,而VEGFR或PDGFR单独抑制无效。外源性FGF2可促进萌芽型细胞的侵袭,且萌芽型细胞高表达FGFR1/2及配体FGF1/2/5。Western blot证实FGFR调控ERK磷酸化,但与YAP1活性无直接关联。
靶向FGF/R轴可降低体内SCLC的侵袭行为
在斑马鱼模型中,erdafitinib和nintedanib处理均能显著减少HLHE细胞向尾部的迁移,且erdafitinib还抑制了肿瘤生长,证实FGF/R轴在体内同样关键。
本研究系统阐明了FGF/R信号轴在YAP1主导的SCLC亚型转移中的核心作用。萌芽型细胞表现出显著的EMT特征和侵袭能力,且其依赖FGFR信号而非YAP1直接驱动。临床已应用的FGFR抑制剂(如erdafitinib)和多靶点药物(如nintedanib)在模型中展现出抗转移潜力,为克服SCLC治疗瓶颈提供了新的方向。未来针对FGF/R通路的靶向治疗可能成为抑制SCLC转移、改善患者预后的有效策略。
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