激活素 A(Activin A)作为转化生长因子 β(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)超家族的重要成员,在癌症的发展过程中扮演着复杂的角色。早期它具有抑制肿瘤生长的作用,但随着癌症的进展,却会促进肿瘤的转移。此前的研究发现,Activin A 与肿瘤微环境中免疫检查点蛋白的表达增加有关,且在晚期 CRC 患者血清中,Activin A 的表达显著升高,这使其成为晚期 CRC 潜在的治疗靶点。
为了深入探究 Activin A 在 CRC 中的具体作用机制,来自美国华盛顿大学医学院、英国牛津大学等研究机构的研究人员展开了相关研究,研究成果发表在《Scientific Reports》杂志上。
研究人员采用数字空间分析(Digital Spatial Profiling,DSP)技术,对 QUASAR II 临床试验中 II 期和 III 期 CRC 患者的肿瘤活检样本进行分析。该技术能够在原位对组织样本中的多种蛋白质进行定量分析,从而揭示不同阶段 CRC 组织中细胞的信号传导模式和免疫细胞的分布情况。
研究结果显示:
CRC 显示出阶段特异性和激活素依赖性的信号模式:通过 DSP 分析发现,在肿瘤组织中,Activin A 阳性区域(activin (+) AOIs)相较于阴性区域(activin (-) AOIs),蛋白质表达变化更为显著,且这种效应在 III 期 CRC 中尤为明显,在 II 期样本中则不明显,表明 Activin A 在 TME 的肿瘤区室中发挥着阶段特异性的作用。
在 III 期而非 II 期 CRC 中,激活素使肿瘤细胞信号极化:通过生成火山图分析不同阶段和 Activin A 共定位情况下蛋白质表达的差异,发现 III 期 CRC 中,Activin A 阳性区域的肿瘤细胞有多种蛋白质表达显著增加,而在 II 期样本中,无论组织区室如何,Activin A 阳性和阴性区域的蛋白质表达变化均较少。这进一步证明了 Activin A 对蛋白质表达的影响具有 III 期特异性。
在 III 期而非 II 期 CRC 中,激活素刺激 PI3K 和 MAPK 激活,以及 Ki67 和 PD - 1 表达:研究人员检测了 PI3K 通路相关蛋白的表达,发现 III 期 CRC 组织样本中,Activin A 共定位与 Phospho - Tuberin、Phospho - PRAS40 等蛋白表达增加相关,同时还伴随着增殖标记物 Ki - 67 和免疫逃逸标记物 PD - 1 表达的上升,而在 II 期样本中未观察到这些变化。此外,Activin A 还能激活 MAPK 通路中的 Phospho - p44/42 MAPK ERK1/2 和 Phospho - p38 MAPK,但这些激活作用也主要在 III 期样本中出现。
在 III 期而非 II 期 CRC 中,激活素与调节性 T 细胞共定位,并与不良预后标志物增加相关:研究发现,II 期 CRC 组织样本中,细胞毒性 T 细胞标记物 CD8 在基质中的表达最高;而在 III 期 CRC 中,Activin A 阳性区域的肿瘤细胞中调节性 T 细胞标记物 CD25、FOXP3 以及不良预后标志物 CD163、FAP - α 和 PD - 1 的表达显著增加 。同时,通过对 TCGA 数据集的分析,也证实了 Activin A 表达增加与 CRC 组织样本中不良预后标志物的相关性。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:Activin A 在 CRC 组织中的作用具有阶段特异性,它能够刺激 PI3K 通路,促进肿瘤细胞增殖和免疫抑制标志物的表达;激活 MAPK 通路,支持免疫抑制;还能调节巨噬细胞和肿瘤相关成纤维细胞(Cancer - Associated Fibroblasts,CAFs)的相互作用,从而促进肿瘤转移 。这些发现表明,Activin A 的促转移和免疫抑制作用具有阶段特异性,为晚期 CRC 的治疗提供了极具吸引力的新靶点。
在研究意义方面,该研究不仅揭示了 Activin A 在 CRC 发展过程中的复杂机制,还为晚期 CRC 的治疗提供了新的潜在方向。尽管目前针对 CRC 的治疗手段众多,但多数对患者的疗效有限,而靶向 Activin A 有望为多种类型的 CRC 患者带来新的希望,且 Activin A 抑制在人体中耐受性良好,为后续开展高收益的临床试验奠定了基础。