肿瘤周细胞通过调控血管张力与血流动力学促进转移的新机制

本研究揭示了肿瘤周细胞(TPCs)中NKX2-3转录因子通过PDE1C/cAMP/PKA信号轴调控钙离子通道活性，诱导肿瘤局部血管扩张、增加血流和血管渗漏，从而促进肿瘤细胞血行转移的机制。研究人员通过多组学分析、基因编辑小鼠模型和靶向肽设计，为肿瘤转移早期干预提供了新的预后标志物和治疗策略。

　　

在肿瘤转移的复杂过程中，血行转移是最致命的环节，但肿瘤细胞如何突破血管屏障完成早期 intravasation（内渗）仍是未解之谜。传统研究多聚焦于肿瘤细胞自身特性或血管内皮功能异常，而对血管周细胞这一"守门人"的调控作用知之甚少。更关键的是，临床观察发现转移性肿瘤往往伴随异常增大的血管直径和血流信号，这种血流动力学改变与转移的因果关系及其调控机制长期悬而未决。

暨南大学的研究团队在《Nature Communications》发表的研究中，通过多学科交叉方法揭示了肿瘤周细胞调控局部血流动力学促进转移的全新机制。研究首先在结直肠癌肝转移(CRCLM)患者中发现原发肿瘤血管直径和血流显著增加的特征，随后通过单细胞测序锁定了一群高表达NKX2-3的转移相关周细胞(MAPs)。机制研究表明，肿瘤来源的细胞外囊泡(EVs)通过lncRNA NEAT1/miR-769-5p轴上调NKX2-3表达，进而通过PDE1C/cAMP/PKA信号通路抑制钙内流，导致周细胞收缩能力下降、血管张力改变。研究人员不仅构建了周细胞特异性Nkx2-3敲除小鼠模型证实其促转移功能，还设计了靶向NKX2-3转录活性的FAPα激活型前药肽Z-GP-NB2，为临床干预提供了新策略。

关键技术包括：1) 临床队列的CT和超声多普勒血流动力学分析；2) 微流控芯片和血管类器官模拟肿瘤细胞跨血管过程；3) 光片显微镜和双光子成像实时监测血管张力变化；4) 单细胞转录组测序鉴定NKX2-3^high周细胞亚群；5) 基于AlphaFold的靶向肽理性设计。

主要研究结果：

NKX2-3在TPCs中的表达与肿瘤转移正相关

通过单细胞测序分析发现，转移性结直肠癌患者的周细胞中存在特异性高表达NKX2-3的亚群(MAPs)。免疫荧光证实NKX2-3⁺周细胞比例在转移患者中显著升高(44% cutoff值)，且与患者不良预后相关。这一现象在乳腺癌肺转移和肺癌血行转移队列中得到验证。

NKX2-3通过PDE1C/cAMP/PKA轴抑制钙信号

染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)显示NKX2-3结合位点显著富集于钙信号通路基因。实验证实NKX2-3通过直接调控磷酸二酯酶PDE1C表达，促进cAMP降解并抑制PKA活性，最终降低L型钙通道介导的钙内流。这导致肌球蛋白轻链(MLC2)磷酸化水平下降，周细胞收缩能力减弱。

周细胞特异性敲除Nkx2-3抑制肿瘤转移

利用Cspg4-CreERT²;Nkx2-3^flox/flox小鼠模型证实，周细胞NKX2-3缺失可使肿瘤血管直径减小20%，恢复对血管收缩剂U46619的响应。通过GCaMP6钙成像观察到敲除组周细胞内钙信号显著增强，最终使肝转移灶减少67%。

靶向干预NKX2-3转录活性抑制转移

基于NKX2-3蛋白结构设计的NB2肽能竞争性结合PDE1C启动子。将其与FAPα底物Z-GP偶联获得的前药Z-GP-NB2，可特异性在周细胞中释放活性成分，恢复血管张力并降低K^trans值(血管渗透性指标)，显著抑制转移。

这项研究首次建立了"肿瘤EVs-周细胞NKX2-3-血管张力-血流动力学-转移"的完整调控轴，不仅解释了临床观察到的血流异常现象，更为重要的是：1) 提出NKX2-3⁺周细胞比例(>44%)可作为转移预警标志物；2) 开发的Z-GP-NB2前药策略实现了周细胞特异性靶向；3) 为通过调节肿瘤微循环而非直接杀伤肿瘤细胞的抗转移策略提供了概念验证。该发现对改善肿瘤早期转移干预具有重要临床意义。