上皮-间质转化亚型TAGLN+成纤维细胞在结直肠癌进展与免疫抑制中的关键作用及临床转化价值

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:Cell & Bioscience 6.1

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  本研究针对结直肠癌(CRC)中上皮-间质转化(EMT)驱动肿瘤转移与免疫逃逸的机制不明问题,通过多组学分析与功能实验,首次鉴定出TAGLN+成纤维细胞(TAGLN+Fib)作为EMT相关癌症相关成纤维细胞(CAF)亚型,通过COL1A2/CD44等配体-受体轴与MMP7+上皮细胞、SPP1+巨噬细胞形成促转移网络,并构建EMT-TME风险模型(C-index排名首位),为CRC个体化治疗提供新靶点。

  

论文解读
结直肠癌(CRC)是全球消化系统最常见的恶性肿瘤之一,尽管手术、化疗和免疫检查点抑制剂(如抗PD-1/PD-L1)取得进展,晚期患者生存率仍不理想。这种异质性背后,肿瘤微环境(TME)中上皮-间质转化(EMT)如何驱动免疫逃逸和治疗抵抗,一直是悬而未决的问题。蚌埠医学院与东南大学联合团队在《Cell》发表的研究,首次揭开了EMT亚型TAGLN+成纤维细胞(TAGLN+Fib)的“黑匣子”,为破解CRC恶性进展提供了新视角。

研究人员整合TCGA、GEO等6个批量转录组和4个单细胞数据集,结合CRISPR-Cas9基因编辑、异种移植模型及空间转录组技术,系统解析了EMT与CRC预后的关联。关键发现包括:(1)EMT评分与晚期分期、不良预后和免疫治疗耐药显著相关;(2)单细胞聚类揭示TAGLN+Fib是EMT核心驱动者,其与α-SMA+/FAP+ CAFs空间共定位;(3)功能实验证实TAGLN敲除可抑制SW620细胞增殖、迁移及E-cadherin/N-cadherin转换(P<0.001);(4)TAGLN+Fib通过COL1A2-SCD4轴激活MMP7+上皮细胞促转移表型,通过APP-CD74轴招募SPP1+ M2样巨噬细胞(Arg1+/CD206+)构建免疫抑制微环境;(5)基于10个风险基因(如MID2、KCNE4)的EMT-TME模型在126个已发表CRC预后模型中性能第一(Meta队列C-index 0.82)。

研究结果

  1. EMT评分与临床进展及免疫抑制的关联
    通过TCGA-CRC等队列分析,高EMT评分患者总生存期(OS)降低42%(P<0.01),且与TGF-β、IL-6/JAK/STAT3通路激活相关,抗PD-1治疗耐药比例增加2.3倍(Imvigor210队列验证)。

  2. CAFs是EMT最相关细胞群
    单细胞转录组显示,成纤维细胞EMT评分显著高于其他细胞(P<0.001),且CAFs浸润与TIDE(肿瘤免疫功能障碍与排斥)评分正相关(R>0.7)。

  3. TAGLN+Fib的鉴定
    hdWGCNA(高维加权基因共表达网络分析)锁定TAGLN为M7模块核心基因,其表达与α-SMA(ACTA2)共定位(免疫荧光验证),且在CMS4(间质亚型)患者中上调3.1倍。

  4. TAGLN+Fib促进CRC细胞EMT
    CRISPR敲除TAGLN后,SW620细胞迁移能力下降68%(Transwell实验),小鼠移植瘤重量减少55%(P<0.01),E-cadherin表达恢复2.4倍。

  5. TAGLN+Fib与免疫抑制的关联
    RT-qPCR显示TAGLN敲除组M2标志物(Fizz1+)表达降低60%,且与CMS4亚型(已知免疫冷肿瘤)显著相关(P<0.001)。

  6. EMT-TME风险模型的构建
    Lasso+plsRcox算法筛选的10基因标志(含GJA1、RGS16)在独立验证集(GSE39582)中预测5年生存率AUC达0.89,优于现有模型。

结论与意义
该研究不仅阐明TAGLN+Fib通过“CAF-上皮-巨噬细胞”三细胞网络驱动CRC恶性进展的机制,更首创EMT-TME评分体系,为临床提供:(1)免疫治疗敏感性预测工具(抗PD-L1耐药识别准确率81%);(2)靶向TAGLN+Fib的干预策略(如阻断COL1A2/CD44轴);(3)CMS4亚型精准分层的生物标志物。局限性在于需前瞻性临床试验验证模型稳定性,以及TAGLN调控M2极化的直接证据待完善。

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