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Cancer Cell 首发:上交大薛婧团队揭示表观遗传学失调如何塑造癌相关成纤维细胞的多样性

 intelUNION 2024-04-06 发布于河南

胰腺肿瘤主要是胰腺导管腺癌(PDAC),是一种高度致命的实体器官恶性肿瘤。胰腺肿瘤发生机制受到肿瘤细胞的分子改变以及肿瘤微环境(TME)中相应变化的复杂调控。癌相关成纤维细胞(CAFs)在 PDAC TME 中丰富存在,在肿瘤启动、转移、代谢重编程、免疫逃避以及药物抵抗等方面发挥着关键作用。CAFs 在起源、表型和功能上表现出显著的多样性,包括通过单细胞 RNA 测序鉴定的肌成纤维细胞型 CAFs(myCAF)、炎症性 CAFs(iCAF)和抗原呈递型 CAFs(apCAF)。不同的 CAFs 亚组通过细胞因子和代谢物的分泌影响肿瘤和免疫细胞,塑造它们的促癌或抗癌功能。尽管 CAFs 多样性受到来自肿瘤细胞和 TME 的信号的空间调控,但肿瘤内在因素,尤其是表观遗传学失调,对 CAFs 表型和功能多样性的影响仍然不清楚。

2024 年 4 月 4 日,来自上海交通大学医学院的薛婧研究团队在 Cancer Cell 期刊上发表研究性论文「Tumor cell-intrinsic epigenetic dysregulation shapes cancer-associated fibroblasts heterogeneity to metabolically support pancreatic cancer」。该研究通过单细胞 RNA 测序,确定了 Setd2 缺陷胰腺肿瘤中由 ABCA8a 标记的富含脂质的 CAFs 亚群。研究发现肿瘤内在的 SETD2 缺失通过 H3K27Ac 的异常增加释放了 BMP2 信号,导致 CAFs 向富含脂质的表型分化。富含脂质的 CAFs 然后通过 ABCA8a 转运蛋白为线粒体氧化磷酸化提供脂质,从而促进了肿瘤的进展。

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图 1(来源 [1])

SETD2,一个组蛋白 H3K36 三甲基转移酶,具有肿瘤抑制作用。SETD2 突变在包括 PDAC 在内的多种肿瘤中普遍存在。为了进一步深入探讨 SETD2 在肿瘤代谢中的作用,研究者利用单细胞 RNA 测序分析,确定了一个与 Setd2 缺陷胰腺肿瘤相关的具有富含脂质特征的独特 CAFs 亚群。

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图 2 单细胞 RNA 测序分析确定了 Setd2 缺陷胰腺肿瘤中一个具有富含脂质特征的独特 CAFs 亚群(来源 [1])

CAFs 的多样性是由来自基因多样性肿瘤细胞以及 TME 的多个信号决定的,其中来自肿瘤细胞的信号被认为是主要的信号。在研究 Setd2 缺陷胰腺肿瘤中富含脂质的 CAFs 时,通过 CellChat 和 Cell phone (CellphoneDB) 细胞间通讯分析发现 BMP 信号通路是一个关键因子。SETD2 缺失通过 H3K27Ac 异常,增加释放了 BMP2 信号,导致 CAFs 向富含脂质的表型分化。富含脂质的 CAFs 通过 ABCA8a 转运蛋白为线粒体氧化磷酸化提供脂质,从而促进了肿瘤的进展。

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图 3 肿瘤细胞来源的 BMP2 驱动富含脂质的 CAFs 分化(来源 [1])

总的来说,该研究将 CAFs 的多样性与肿瘤细胞中的表观遗传学失调联系起来,突显了 CAFs 与胰腺肿瘤细胞之间以前未被重视的代谢相互作用。

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图 4(来源 [1])

参考文献

[1] Niu et al. Tumor cell-intrinsic epigenetic dysregulation shapes cancer-associated fibroblasts heterogeneity to metabolically support pancreatic cancer. 2024, Cancer Cell 42, 1–16.

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