CD36+癌相關成纖維細胞通過分泌巨噬細胞遷移抑制因子為肝癌提供免疫抑制微環(huán)境

欄目：最新研究動態(tài) 發(fā)布時間：2024-04-09
本研究結果提供了一個全面的轉錄組學概述，為HCC提供了一個潛在的微環(huán)境靶向治療方式......

 

       肝細胞癌(HCC)是全球癌癥相關死亡的第四大原因，慢性乙型肝炎(HBV)病毒感染是主要危險因素。超過80%的HCC病例的特征是由成纖維細胞的激活、增殖和積累引起的廣泛肝纖維化。HCC腫瘤微環(huán)境(TME)的一個顯著特征是大量的癌相關成纖維細胞(CAFs)，它可以分泌多種細胞因子、趨化因子和生長因子，直接或間接地支持癌細胞。在以往的研究中，CAF在人胰腺導管腺癌(PDAC)、頭頸部鱗狀細胞癌、乳腺癌和肺腫瘤中廣泛發(fā)現(xiàn)了不同的CAF亞型，并具有不同的功能。因此，CAFs的多面性表明它們包括不同的亞群，并且對基質異質性的更好理解可以解釋CAFs如何促進腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)復雜性和功能可塑性。作者的研究結果提供了一個全面的轉錄組學概述，并揭示了CD36+ CAFs, CD33+ MDSCs和HCC細胞之間新的交互，為HCC提供了一個潛在的微環(huán)境靶向治療方式。本文于2023年3月發(fā)表于《Cell Discovery》，IF=33.5。

技術路線

 

 

主要研究結果

1、單細胞分析揭示了人類HCC腫瘤的復雜性

       為了全面表征人類HCC中存在的細胞群，作者采用scRNA-seq方法對原發(fā)腫瘤中的大量細胞進行分析。來自未經治療的HBV相關HCC患者的7個腫瘤和其中4個患者的鄰近肝組織被酶酶消化以產生單細胞懸液(圖1A;110658細胞)。嚴格過濾后，保留90572個細胞作進一步分析。在基因表達歸一化之后，作者分別使用主成分分析和均勻流形近似和投影(UMAP)進行了降維和聚類(圖1B)。利用已知的標記基因，細胞可以劃分為9種不同的細胞類型(圖1B):上皮細胞和腫瘤細胞(5059個細胞，5.6%，用EPCAM、ALDH1A1和ALB標記);B細胞(1332個，1.5%，標記有MS4A1和CD79A);T細胞24895個，占27.5%，CD3D和CD3E標記;自然殺傷細胞(NK) 13868個，占15.3%，標記FGFBP2和FCG3RA;髓源性抑制細胞(MDSCs)(11087個細胞，12.2%，用ITGAM和CD33標記);單核細胞或巨噬細胞(9978個，占11.0%，標記為CD68、CD163和CD14);樹突狀細胞(7784個，8.6%，用ITGAX標記);成纖維細胞(2495個，2.8%，標記有ACTA2和COL1A2);內皮細胞(14074個，占15.5%，標記有PECAM1和vWF;圖1C)。點圖所示的差異表達基因(DEGs)和標記基因證實了準確性(圖1C)。

 

 

圖1. 人HBV相關HCC中不同的成纖維細胞亞群

 

2、人類HCC中5種CAF亞型的鑒定和分子特征

       α-SMA免疫組化(IHC)染色顯示，超過80%的HCC病例表現(xiàn)為由成纖維細胞激活和積累引起的廣泛肝纖維化(圖1D)。作者在來自7個HBV相關HCC組織的scRNA-seq分析中對1835個CAFs進行了分類，并將這些細胞聚集成5個亞群(圖1E)。所有5個亞簇都表達高水平的典型成纖維細胞標記，如ACTA2 (α-SMA)、COL1A2和COL1A1;然而，每個亞簇顯示出不同的轉錄組特征(圖1F、G)。亞群0 CAF占CAF群體的大部分(40%)，其特征是微血管特征基因，如MYH11、MUSTN1和MCAM(圖1F、G)。因此，作者將其命名為血管CAFs (vCAFs, vCAFs-c0- myh11)。vCAFs的GO和KEGG分析表明，血管平滑肌收縮和對鈣離子的反應顯著富集，與它們的微血管特征一致(圖1H、I)。亞簇2 CAFs表達低水平的α-SMA和高水平的細胞外基質(ECM)特征，包括膠原分子(COL5A1和COL6A3)、骨膜蛋白(POSTN)、LUM、DCN和FAP(圖1F、G)。有趣的是，GO分析表明ECM和膠原原纖維組織相關顯著富集。因此，作者相應地將它們命名為基質CAFs (mCAFs, mCAFs-c2-LUM，圖1H、I)。與mCAFs-c2-LUM類似，亞群1 CAFs也表達高水平的COL6A3和COL1A1以及高水平的脂質代謝相關基因(CD36和STEAP4，圖1F、G)。此外，該亞簇顯著富集于ECM、膽固醇代謝、脂肪酸代謝標志和活性氧(ROS)途徑相關(圖1H、I)，表明該亞簇可能參與ECM和膽固醇代謝。因此，該亞簇中的CAFs被命名為脂質加工(lp)-mCAFs (lpmCAFs, lpmCAFs-c1- CD36;圖1F、G)。亞群3 CAFs表達高水平的脂質加工標志物，包括APOA1和APOC1(圖1G)。有趣的是，GO和KEGG分析表明，這些CAFs在蛋白質-脂質復合物重塑和脂肪酸代謝標志中顯著富集;因此，作者將它們命名為脂質加工CAFs (lpCAFs, lpCAFs-c3- APOA1;圖1H、I)。與之前報道一致，作者發(fā)現(xiàn)亞群4 CAF表達主要的組織相容性復合體II (MHCII)基因，如CD74和HLA-DRA，以及趨化因子相關基因，如CCL5(圖1F、G)。此外，在該亞簇中富集的GO項和KEGG通路與MHCII類蛋白復合體和抗原加工和呈遞有關(圖1H、I);因此，作者稱之為抗原呈遞CAFs (apCAFs, apCAFs-c4- HLA-DRA)。最后，為了探討不同病因導致的CAF亞型的異質性，作者對7例非HBV相關HCC腫瘤進行了scRNA測序，發(fā)現(xiàn)與HBV-HCC相比，非HBV HCC(包括酒精型、脂肪肝或藥物性HCC)中CD36+ CAF和lpCAFs的比例顯著降低(圖1J、I)，這可能是HBV相關HCC中HBV蛋白誘導的脂質代謝和氧化應激引起的。最后，作者使用多重免疫熒光(mIF)染色證實了人類HCC樣本中主要CAF亞群的存在(圖1M)。

3、小鼠HCC腫瘤中CAF亞型的單細胞分析概括了人類HCC中發(fā)現(xiàn)的亞型

       作者在人類HCC標本中的結果證實了5個CAF亞簇的存在。為了更深入研究CAF，作者將研究擴展到小鼠HCC模型。作者之前的研究顯示，在作者的HBV相關HCC患者隊列中，CTNNB1(58%)和TP53(19%)是兩個突變最多的基因。因此，作者建立CTNNB1N90;Trp53KO HCC小鼠模型，模擬HCC遺傳背景(圖2A)。在此模型的基礎上，將來自HCC小鼠的7個腫瘤分離成單個細胞，經過嚴格過濾，共獲得63977個活細胞(圖2B)。對該數(shù)據(jù)集進行聚類分析得到10個簇，中位數(shù)為6054個轉錄本，每個簇有2262個基因(圖2B)。與人類HCC相似，小鼠HCC腫瘤含有大量髓系細胞(約30%)，主要由巨噬細胞和MDSCs組成，還有一小部分DC。成纖維細胞在HCC腫瘤中的比例與人類HCC樣本相似(占所有細胞的2.7%)。為了進一步辨別成纖維細胞的異質性，作者在作者的scRNA-seq分析中對來自7個小鼠HCC腫瘤的1746個CAFs進行了分類，并將這些CAFs聚類為7個亞群(圖2C)。所有7個亞簇都表達高水平的典型成纖維細胞標記物，如Col1a2和Col1a1(圖2E);然而，每個亞簇顯示出不同的轉錄組特征(圖2D、E)。有趣的是，作者發(fā)現(xiàn)在人類HCC腫瘤中鑒定的所有5種CAF亞型在小鼠HCC組織中也存在(圖2C)。此外，5個小鼠CAF亞群具有與人類CAF相似的群體和基因特征，包括vCAFs、mCAFs、CD36+CAFs、lpCAFs和apCAFs。最后，作者使用特異性標記物，包括Myh11、Lum、Acta2、Cd36和H2-Aa進行mIF染色，以證實主要CAF簇也存在于小鼠HCC組織中(圖2G)。

 

 

圖2. 小鼠HCC組織中不同的成纖維細胞亞群

 

4、CAF亞型特異性轉錄因子和基因調控網(wǎng)絡

       接下來，作者試圖鑒定TFs及其靶向基因調控網(wǎng)絡，以更好地了解CAF亞型是如何在遺傳上建立和維持的。為此，作者應用軟件SCENIC來識別在一種CAF亞型中高度活躍的TFs及其靶標。作者觀察到vCAFs在MEF2C和FOS中富集(圖3A、B)，之前認為MEF2C和FOS可以調節(jié)新生血管生成。此外，MEF2C的靶基因，如MYLK、ACTA2和MYH11，在vCAFs中上調(圖3D)。TWIST1和CREB3L1是mCAFs中表達量最高的TFs(圖3A、B)， TWIST1是CAF轉分化的關鍵因子。此外，TWIST1的靶基因(COL1A1, MMP2)在mCAFs中上調最多(圖3D)。lpmCAFs (CD36+ CAFs)顯示CEBPD的高表達(圖3A、C)， CEBPD是一種已知的控制與脂質代謝和EMT相關的轉錄程序的關鍵調節(jié)因子。脂蛋白脂肪酶(LPL)靶基因在lpmCAFs中上調(圖3D)。除CEBPD外，lpCAFs還高表達CEBPA和MAFB(圖3A、C)，這兩種已知的TFs參與促進LDL代謝轉錄程序。最后，apCAFs高表達IKZF1和RUNX3(圖3A、C)，它們與巨噬細胞極化和T細胞募集有關。為了檢測在這些小鼠CAF亞群中具有活性的主調控因子，進行了SCENIC分析，結果顯示Mef2c和Foxf1是小鼠vCAFs中的活性TFs基因，與人類vCAFs類似(圖3E、F)。同樣，Twist1、Cebpd、Cebpa和Ikzf1也分別是小鼠mCAFs、CD36+ CAFs、lpCAFs和apCAFs中的活性TFs基因(圖3E)?？偟膩碚f，這些結果確定了在已確定的CAF亞型中驅動或維持基因表達程序的關鍵TFs，進一步深入了解HCC腫瘤中CAF異質性的基因調控網(wǎng)絡。

 

 

圖3. CAF亞型特異性TF以及不同CAF與MDSCs之間的相互作用

 

5、CD36+ CAF與MDSCs呈正相關，并且在HCC腫瘤中與MDSCs關系密切

       在人類或小鼠HCC腫瘤中確定了CAF亞型后，作者下一步探索了CAF與TME中其他細胞之間的特定串擾機制。值得注意的是，在所有已知的配體-受體對中，MIF信號通路由MIF配體及其CD74/CXCR4受體主導。有趣的是，通常和高度表達CD36的lpmCAFs和lpCAFs是作用于MDSCs的MIF配體的最主要來源。進一步的免疫組化實驗表明CD36的表達主要位于HCC間質區(qū)。因此，作者使用特異性表面標記物在lpmCAFs (c1-mCAF-CD36)和lpCAFs這兩個亞群中鑒定了CD36，發(fā)現(xiàn)它們都在脂肪形成途徑中富集(圖3G)，占HCC中CAF群體的35%，表明它們在HCC進展中起關鍵作用。進一步的mIF實驗表明，與小鼠和人體組織的鄰近肝組織相比，CD36+ CAFs在腫瘤組織中特異性浸潤(圖3H、I)。首先，作者研究了CD36+ CAFs與TME內的效應T細胞MDSCs之間是否存在相關性。作者的scRNA-seq數(shù)據(jù)和TCGA數(shù)據(jù)顯示CD36+ CAFs和MDSCs之間呈正相關(圖3J)，但觀察到效應T細胞(GZMB+ CD8+)呈負相關(圖3J)，這一點在30例原發(fā)性HBV相關病例的石蠟包埋腫瘤切片中的IF檢測中得到了驗證(圖3K-I)。此外，對12例HCC腫瘤進行單細胞核測序(snRNA-seq)，發(fā)現(xiàn)CD36+ CAFs的數(shù)量與MDSCs呈正相關(圖3M)。接下來，作者驗證了CD36+ CAFs和MDSCs之間的相互作用。mIF染色顯示CD36+ CAFs比CD36 - CAFs更接近MDSCs(圖3N)。總的來說，這些結果表明CD36+CAFs可能在HCC中具有有效的免疫抑制作用。

6、流式細胞術分離肝癌細胞CAF亞型

       為了分析CAF亞群，作者檢查了單細胞數(shù)據(jù)，并鑒定了在每個CAF亞群中獨特表達的表面蛋白。使用CD36、CD146、FAP和MHCII抗體，將CAFs分離成四組細胞:(1)CD36陽性、(2)MHCII陽性、(3)FAP陽性和(4)CD146陽性細胞，推測分別對應于CD36+ CAFs、apCAFs、mCAFs和vCAFs(圖4A)。流式細胞術分析顯示，在CD31和EpCAM雙陰性人群中，小鼠和人類HCC腫瘤中CAF亞型的比例大致相似(圖4B)。為了驗證該策略是否適用于CAF分選，作者通過FACS分離細胞，并進行qPCR分析。所有四個CAF亞群均高表達泛成纖維細胞標記物Col1a1、Col2a1和Acta2(圖4C)。CD36陽性CAF的獨特之處在于它們高表達Cd36、Fabp4和Sh3bp5，以及l(fā)pCAF標記物Fabp5、Apoc1和Fasn(圖4C)。MHCII陽性的CAFs在Cd74和H2-Ab1的高表達方面是十分顯著的(圖4C)。FAP陽性細胞顯示mCAF標記物Lum、Col5a1、Col6a3、Timp2、Mmp2和Twist1的相對高表達(圖4C)。Mcam陽性的cas顯示vCAF標記Myh11、Myh9、Mustn1和Rgs5的高表達(圖4C)。最后，F(xiàn)AP陽性細胞顯示mCAF趨化因子(如Lum、Mmp2和Mmp1)的相對表達顯著升高，表明該群體中mCAFs富集(圖4C)。這些結果表明，Lrat譜系間質細胞是小鼠HCC發(fā)展過程中CD36+ CAFs的主要來源。

 

 

圖4. CD36介導OxLDL攝取，通過脂質過氧化/p38/ cebp軸促進MIF在CD36+ CAFs中的表達

 

7、CD36介導OxLDL攝取，通過脂質過氧化/p38/ CEBP軸促進MIF在CD36+ CAFs中的表達

       為了檢測不同CAF產生的MIF水平，我們通過FACS分離不同CAF亞型。進一步的qPCR和ELISA實驗表明，來自CD36+ CAFs的MIF表達明顯高于來自vCAFs、mCAFs、apCAFs和hsc的MIF表達(圖4D、E)?；谶@些結果，我們隨后將重點放在CD36+ CAFs的這一亞群上進行進一步的研究。我們還從HCC組織中分離和擴增了CD36+ CAFs。Western blotting和ELISA分析顯示，當CD36在CD36+ CAFs中沉默時，CD36+ CAFs表達和分泌的MIF減少(CD36kd CAFs;圖4F)，表明MIF的表達可能受到CD36的調控。重要的是，這些結果表明CD36+ CAFs可能通過旁分泌信號促進MDSCs中某些促腫瘤功能的獲得。CD36是一種清道夫受體，在脂質代謝中起作用，并被報道參與炎癥反應和代謝紊亂，如糖尿病和肥胖。在免疫系統(tǒng)中，CD36已被報道介導樹突狀細胞抗原獲取和呈遞，并支持調節(jié)性t細胞功能。然而，人們對其在caf中的作用知之甚少。與我們通過CAF scRNA-seq分析確定的信號通路相似(圖4)，我們發(fā)現(xiàn)CD36+ cas比CD36kd cas具有更高的脂質過氧化相關基因表達(圖4H)。使用熒光偶聯(lián)OxLDL和流式細胞術，我們發(fā)現(xiàn)CD36+ CAFs比CD36kd CAFs具有更高的OxLDL攝取率(圖4I、J)?；贐ODIPY 581/591 C11脂質過氧化測定，CD36+ CAFs與CD36kd CAFs相比，脂質過氧化也顯著增加(圖4K)。此外，我們想確定OxLDL是否會增加CD36+ CAFs中的脂質過氧化。首先，我們測量了OxLDL對CD36+ CAFs中脂質過氧化的影響，結果顯示，OxLDL而非LDL以劑量依賴的方式增強了CD36+ CAFs中的脂質過氧化(圖4I)。氧化應激，包括脂質過氧化，可以激活p38激酶及其下游信號通路。因此，我們通過測量CD36+ CAF中p38的磷酸化來檢測OxLDL是否可以激活p38。我們發(fā)現(xiàn)OxLDL在CD36+ CAF中誘導p38磷酸化，但在CD36kd CAF中誘導的程度要小得多，并且Toco或SSO的添加減少了OxLDL誘導的p38磷酸化(圖4M)。此外，體內CD36+ CAFs中p38磷酸化的富集程度高于CD36kd或CD36陰性CAFs(圖4N)。這表明OxLDL通過CD36和脂質過氧化促進p38活化。接下來，我們想確定p38是否作用于OxLDL-CD36信號的下游以促進MIF表達;因此，我們在體外用OxLDL處理CD36+ CAFs，無論是否存在p38抑制劑SB203580。結果顯示，在OxLDL存在的情況下，p38抑制部分挽救了MIF的分泌(圖4O)，表明OxLDL部分通過p38激活促進MIF分泌。從我們的SCENIC分析中，我們發(fā)現(xiàn)CEBP家族(CEBPA和CEBPD) tf對脂質代謝至關重要，在CD36+ CAFs(包括lpmCAFs和lpCAFs)中特異性富集。先前的研究已經確定p38MAPK是CEBPA和CEBPD激活的關鍵調節(jié)因子。因此，我們首先在CD36+ CAFs中檢測了MIF分泌是否依賴于p38誘導的CEBPA和CEBPD激活。當CEBPA和CEBPD分別沉默時，我們觀察到MIF在經OxLDL處理的CD36+ CAFs中顯著降低(圖4p)。然后，我們進行了生物信息學分析，以確定MIF啟動子中CEBPA或CEBPD的潛在結合位點(圖4P)。接下來，進行染色質免疫沉淀(ChIP)實驗，發(fā)現(xiàn)CEBPA和CEBPD都可以直接結合到MIF啟動子上(圖4P)。綜上所述，這些結果表明CD36介導OxLDL攝取，通過脂質過氧化/p38/CEBP軸促進MIF表達。

8、CD36+ CAFf衍生的MIF通過IL-6/STAT3激活增強了MDSCs促進免疫抑制性TME和腫瘤干細胞的能力

       基于上述結果表明，CAFs的數(shù)量與MDSCs的數(shù)量相關，作者假設CD36+ CAFf衍生的MIF促進了CD33+ MDSC的擴增。為了確定來自腫瘤細胞或CD36+ CAFs的MIF是否介導CD33+ MDSC擴增的調節(jié)，從原發(fā)性人HBV相關或小鼠HCC腫瘤中分離人或小鼠CD36+ CAFs。使用CD36+ CAFs (CD36+ CAFs-CM)、CD36 - CAFs、CD36kd CAFs (CD36kd CAFs-CM)、CD36+ CAFs+MIF抑制(ISO-1)或CD74阻斷的條件培養(yǎng)基(CM)來處理MDSC前體，并測量CD33+ MDSCs的比例(圖5A、B)。發(fā)現(xiàn)CD36+ CAFs-CM、MIF增加了CD33+ MDSCs的數(shù)量(圖5C)。CD36+ CAFc - cm + ISO-1和CD36+ CAFc - cm + CD74阻斷在抑制CD33+ MDSC擴增方面表現(xiàn)出良好的活性(圖5C)，這表明MIF分泌是CD36+ CAFs調控MDSC擴增的關鍵介質。然后，在免疫功能正常的小鼠原位HCC模型中，作者證明了共注射從小鼠HCC腫瘤中分離的CD36+ CAFs(~30:1)可顯著促進小鼠肝臟中HCC腫瘤細胞的腫瘤生長或轉移，而特異性敲低CD36、抑制MIF或耗盡Gr-1+ MDSCs可大大減弱這種作用(圖5D、E)。共注射CD36+ CAFs可顯著增加腫瘤中Treg的浸潤，但減少效應CD8+ T細胞的浸潤(圖5F、G)，特異性敲低CD36、抑制MIF或消耗Gr-1+ MDSCs也會大大減弱這種浸潤(圖5F、G)。這些數(shù)據(jù)表明，CD36+ CAFs的促瘤作用是通過MDSCs的免疫抑制功能間接介導的。MDSCs可以通過幾種不依賴于接觸的機制促進免疫抑制，包括誘導型一氧化氮合酶(iNOS)的表達，已知iNOS可抑制實體瘤中CD8+ T和NK細胞的細胞毒性和功能。首先，為了研究CD36+ CAFs是否可以通過iNOS信號傳導來教育MDSCs增強其免疫抑制能力，作者從CD36+ CAFs、CD36kd CAFs或CD74阻斷細胞的原代CD36+ CAFs、CD33+ MDSCs或經CM預處理的CD33+ MDSCs培養(yǎng)物中收集CM，并評估iNOS水平。CD36+ CAFc -MDSC-CM，而CD36kd + CAFc -MDSC-CM或CD36kd阻斷MDSC的CM，顯著促進了MDSCs中iNOS的分泌(圖5H)。此外，作者的共培養(yǎng)實驗顯示，與MDSC- wt組相比，CD36+ CAF + MDSC組的CD69+、IFNG+ CD8+ T細胞比例顯著下調，但treg和PD1+CD8+ T細胞比例上調，而CD36+ CAF + MDSC + ISO-1或CD74阻斷只產生輕微影響(圖5I、J)。這表明CD36+ CAFs通過MIF/CD74/ iNOS軸以依賴CD36的方式增強了CD33+ MDSCs的免疫抑制能力。此外，作者使用裸小鼠原位HCC模型證明，共注射CD36+ CAFs可顯著促進裸小鼠肝臟中腫瘤細胞的生長或轉移，而特異性敲低CD36、抑制MIF或耗盡Gr-1+ MDSCs可極大地減弱腫瘤細胞的生長或轉移。這些數(shù)據(jù)表明，CD36+ CAFs的促腫瘤作用是由MDSCs的非免疫抑制功能間接介導的，可能具有干細胞增強能力。最后，為了探索CD36+ CAFf衍生的MIF影響MDSCs的分子機制，作者進行了RNA測序，并比較了MDSC-MIF組和MDSC組。結果顯示，核因子κB (NF-κB)信號通路被列為最重要的途徑，并被報道調節(jié)MDSCs中細胞因子的分泌，在CD36+ CAFf衍生的MIF預處理的MDSCs中被激活(圖5K、I)。為了研究導致CD36+ CAFf相關的MDSC擴張的機械刺激的下游信號，作者首先檢測了CD36+ CAFs誘導的MDSCs和來自HCC患者外周血的MDSCs中NF-κB蛋白p65的磷酸化。作者發(fā)現(xiàn)CD36+ CAFs誘導的MDSCs中p65的磷酸化增加(圖5M)。據(jù)報道，p65激活可顯著誘導iNOS和IL-6分泌。ELISA結果顯示，與對照組相比，CD36+ CAFs或MIF誘導的MDSCs中iNOS和IL-6分泌顯著上調(圖5N)。

 

 

圖5. CD36+ CAF衍生的MIF通過IL-6/ STAT3激活增強了MDSCs促進免疫抑制性TME和腫瘤干細胞的能力

 

9、靶向CD36與免疫治療在肝癌小鼠模型中的協(xié)同作用

       根據(jù)上述發(fā)現(xiàn)，CD36+ CAFf來源的MIF促進了免疫抑制性MDSC的積累，加速了HCC的進展。為了進一步研究CD36+和MIF+ CAFs是否在HCC發(fā)生過程中發(fā)揮作用，作者建立了CD36 (Acta2Cre; Cd36fl/fl)和MIF (Acta2Cre;Miffl/fl)條件敲除6周齡小鼠，確定在體內敲除CD36或MIF時，HCC腫瘤負荷和MDSCs比例顯著降低(圖6A-D)，表明CD36+ CAFs參與HCC的發(fā)生。據(jù)報道，單核細胞MDSCs具有免疫抑制作用，與癌癥免疫治療反應差有關。此外，已發(fā)現(xiàn)MDSCs誘導的癌癥干性可促進多種癌癥類型的免疫治療抵抗。因此，治療性靶向或減少MDSCs聯(lián)合免疫檢查點阻斷劑可以增強t細胞免疫治療，達到最佳的抗腫瘤效果。為此，作者還假設CD36+ CAFs的數(shù)量與HCC患者免疫治療的療效有關。因此，作者首先研究了CD36+ CAFs在接受新輔助抗pd -1治療(托利哌單抗聯(lián)合lenvatinib作為可切除肝細胞癌的新輔助治療)的患者切除的HCC組織中的作用;臨床試驗號:NCT03867370)。結果顯示，CD36和αSMA共表達在抗pd -1反應組中低于無反應組，這表明CD36+ CAFs數(shù)量少預示著更好的HCC免疫治療反應(圖6E、F)。然后，作者探索了單藥(CD36抑制劑或抗pd -1治療)和聯(lián)合治療策略(CD36抑制和抗pd -1治療)在C57/BJ6 CTNNB1N90;Trp53KO HCC模型和作者建立的抗PD-1耐藥HCC中的療效。有趣的是，聯(lián)合治療在這些HCC小鼠模型中顯示出明顯的抗腫瘤效果(圖6G-K),并改變了抗腫瘤免疫的免疫景觀，Tregs和MDSCs的比例降低，IFN-γ+和顆粒酶B+ CD8+ T細胞的比例增加(圖6I-M)。因此，腫瘤中CD36+ CAFs數(shù)量較少可能預示著HCC中更好的免疫治療應答，并且SSO靶向CD36可以協(xié)同提高免疫治療的療效。

 

 

圖6. CD36+ CAFs預測肝癌免疫治療的療效，靶向MIF在肝癌小鼠模型中與免疫治療協(xié)同

 

結論

       總之，作者的研究結果在單細胞水平上提供了一個全面的HCC轉錄組學景觀，并確定了由脂質過氧化誘導的CD36+ CAFt分泌的MIF調節(jié)腫瘤細胞免疫逃避的新機制。靶向CD36可有效提高免疫治療的療效。需要進一步的研究來確定誘導不同CAF亞型形成和激活的腫瘤內信號，并確定其他CAF亞型在TME和腫瘤免疫中的作用。

 

實驗方法

單細胞測序、ELISA、CHIP、qPCR、WB、MIF染色、IHC、腫瘤成球試驗、流失細胞術

參考文獻

Zhu GQ, Tang Z, Huang R, Qu WF, Fang Y, Yang R, Tao CY, Gao J, Wu XL, Sun HX, Zhou YF, Song SS, Ding ZB, Dai Z, Zhou J, Ye D, Wu DJ, Liu WR, Fan J, Shi YH. CD36+ cancer-associated fibroblasts provide immunosuppressive microenvironment for hepatocellular carcinoma via secretion of macrophage migration inhibitory factor. Cell Discov. 2023 Mar 6;9(1):25. doi: 10.1038/s41421-023-00529-zIF: 33.5 Q1 . PMID: 36878933; PMCID: PMC9988869.