结直肠癌肿瘤相关成纤维细胞对免疫治疗和肝转移的影响

摘要

目的 探讨结直肠癌（CRC）中肿瘤相关成纤维细胞（CAF）对免疫治疗和肝转移的影响。方法 从基因表达数据库（GEO）中下载错配修复缺陷（MMRd）的CRC患者相关的单细胞测序数据（GSE205506），利用R软件对原始测序数据进行预处理，建立CAF亚群降维图，并根据每个亚群的标志性基因对亚群进行命名，使用GraphPad对每种亚群的比例进行统计，分析CRC患者在程序性死亡受体1(PD-1）免疫治疗前后以及治疗后病理完全缓解（pCR）与病理未完全缓解（non-pCR）患者中具有明显差异的关键亚群，对关键亚群进行差异基因分析和基因通路富集分析，利用肿瘤基因组图谱（TCGA）数据库对关键CAF亚群的标志性基因进行预后生存分析，通过RNA测序数据对CRC肝转移患者原发灶中关键CAF亚群进行评分和比例计算。符合正态分布的计量资料两组间比较采用成组t检验，Kaplan-Meier法绘制生存曲线，Log-rank检验比较生存率。利用Cell Phone DB软件分析成纤维细胞亚群与肿瘤细胞间的受配体相互作用，并通过体外细胞实验验证关键配体分子NRG1对CRC细胞迁移侵袭能力的影响。结果 CRC患者经过PD-1免疫治疗后，F6＿MMP1~+CAF比例减少（P<0.001），但这种减少只发生在免疫治疗后完全缓解的患者中，F6＿MMP1~+CAF与肿瘤迁移和侵袭相关的基因及信号通路表达上调，此外，F6＿MMP1~+CAF在CRC肝转移患者肿瘤组织中明显增多（P<0.000 1）。F6＿MMP1~+CAF表达的NRG1作为配体与肿瘤细胞表达的ERBB3受体相互作用，体外实验证明NRG1通过激活ERBB信号通路促进肿瘤细胞的迁移和侵袭（P<0.05）。结论 F6＿MMP1~+CAF可能影响CRC患者PD-1免疫治疗的效果，并在促进CRC发生肝转移过程中发挥重要作用，F6＿MMP1~+CAF及产生的促肿瘤转移的NRG1或许可以作为潜在的CRC治疗靶点及预后标志物。

关键词

结直肠肿瘤 / 肿瘤转移 / 治疗学

基金资助

国家自然科学基金青年科学基金（82303785,32100720）