CAFs的新功能不同成纤维细胞功能状

高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)是卵巢癌最常见的组织学亚型，通常在诊断时已达晚期。虽然手术和化疗显著提高了HGSOC患者的存活率，但绝大多数患者在确诊后5年内复发或死亡。由于癌细胞在腹腔内的早期扩散和种植，HGSOC患者通常在晚期出现广泛的腹部疾病，并且经常出现化疗耐药。尽管最近有些学者在靶向治疗方面取得了进展，但这仍不能使所有患者受益，患者的死亡率仍然很高。癌症相关成纤维细胞(CAF)是肿瘤微环境的关键组成部分，与正常成纤维细胞相比有几个不同之处，包括增殖增加、细胞外基质(ECM)产生以及细胞因子和生长因子的异常表达。在包括HGSOC在内的许多癌症中，CAFs通过抑制癌细胞凋亡、诱导癌细胞增殖、促进癌细胞迁移以及侵袭和调节化疗耐药来促进癌症的进展，对肿瘤行为有着重要影响。

1.CD49e+的CAF有两个亚型

研究者在对基因表达数据进行非监督的分层聚类分析时发现，CD49e+的CAF群体被分成两个亚群，提示HGSOC患者来源的CAF具有异质性。一个亚型表达经典的CAF相关基因，如成纤维细胞激活蛋白（FAP）、转化生长因子β、COL11A1、SULF1和炎症细胞因子(如IL-6和CXCL12)等，而另一个亚型明显表现出不同的基因表达谱，包括经典的CAF标记分子FAP的低表达。因此，他们将这两组患者称为“高FAP组”和“低FAP组”。为了检验这两种CAF亚型是否是卵巢癌间质的一般特征，他们分析了基因数据中高FAP和低FAP患者之间前个差异表达基因在这个队列的间质样本中的表达情况，再次发现了两个主要亚型。这一结果验证了，根据HGSOC患者间质中这些基因的表达谱，可以将HGSOC患者分为高FAP和低FAP这两个亚型。重要的是，正常卵巢间质的转录谱不同于低FAP癌间质，表明低FAP的CAF代表HGSOC中间质细胞的不同表型，而不是正常的成纤维细胞。

2.在TCGA中可以证实高FAP和低FAP的患者有不同的临床结局

TCGA中例患者HGSOC基因表达谱的分析已经鉴定出四种分子亚型：间充质型，增殖型，分化型和免疫反应型，发现其中间充质亚型结局更差。研究者建立了一个评分系统来对患者进行分类。他们发现大多数高FAP的患者与TCGA间充质亚型重叠，而低FAP的患者分布在间充质、增殖和分化的亚型之间。GSEA显示，高FAP基因在间充质亚型中高度富集，这表明间充质亚型在很大程度上是由高FAP的成纤维细胞的存在驱动的。

为了确定CAF亚型是否对存活率有影响，他们对被归类为高FAP和低FAP的TCGA患者进行了Kaplan-Meier分析。高FAP患者的无进展和总生存期明显短于低FAP的患者；低FAP的患者的总生存期中位数比高FAP患者长2年(图1)。

图1.FAP高分组(n=80)和低分组(n=30)患者的Kaplan-Meier生存曲线

3.高FAP细胞比低FAP细胞更能促进胶原收缩、癌细胞侵袭和化疗耐药

CAF的一个特点是其收缩胶原凝胶的能力。值得注意的是，两个高FAP的CAF细胞(FH和FH)比两个低FAP的CAF细胞(FL和FL)显示出更强的收缩胶原凝胶的能力（图2）。

图2.胶原收缩实验

CAF的另一个共同属性是促进癌细胞侵袭的能力，为了比较高FAP和低FAP的CAF促进侵袭的能力，将表达绿色荧光蛋白（GFP）的HGSOC细胞株OVCAR8、ES2和OV90单独或与高FAP和低FAP的CAF按比例混合进行3D侵袭实验，发现与低FAP的CAF相比，高FAP的CAF对OVCAR8、ES2和OV90细胞侵袭的促进能力明显增强。

图3.3D侵袭实验（FH组为高FAP组，FL为低FAP组）

HGSOC患者的治疗标准包括以铂类为基础的化疗，化疗耐药是导致这种疾病预后不佳的主要因素。为了确定高FAP和低FAP的CAF是否会影响癌细胞对化疗的反应，研究人员将GFP标记的OVCAR8、ES2或OV90细胞与高FAP和低FAP的CAF共培养并加入卡铂。他们发现与低FAP的CAF相比，在高FAP的CAF存在下，OVCAR8和ES2细胞对卡铂治疗的抵抗性更强，细胞生长更快，细胞数量更多（图4）。

图4.在卡铂处理期间，GFP标记的癌细胞与高FAP或低FAPCAF共培养时的生长曲线（set1和set2分别代表第一批和第二批实验；“FH”代表高FAP组而“FL”代表高FAP组）

4.高FAP的CAF促进体内肿瘤生长和淋巴结转移

为了研究高FAP和低FAPCAF在体内是否对癌细胞行为有不同的影响，研究者们使用荧光素酶标记的OVCAR8细胞和CAF混合形成球体，并将单个球体植入非肥胖型糖尿病/重度联合免疫缺陷/IL2R-γ敲除小鼠（NSG小鼠）体内。肿瘤生长通过荧光素酶活性成像监测(图5A)。含有高FAP的CAF的肿瘤(FH)比含有低FAP的CAF的肿瘤生长更快(FL或FL；图5B)。此外，高FAP组10只小鼠中有4只有腋窝淋巴结或腹部转移；而在两组低FAP组中，分别在5只小鼠中有0只和6只小鼠中有1只；无CAF对照组6只小鼠中有1只有腋窝淋巴结或腹部转移(图5C)。

图5.高FAP的CAF可促进体内肿瘤的生长和转移

5.TCF21在高FAP的CAF中的过表达抑制其促肿瘤功能

研究者在高FAP的CAF中过表达TCF21，然后重复上述表型实验，发现在高FAP的CAF中过表达TCF21后，它促进胶原收缩，促进肿瘤增殖，侵袭，耐药的能力均降低（图6）。

图6.TCF21在FAP高表达的CAF中过表达可抑制其促肿瘤功能

最近的研究表明，癌症相关成纤维细胞(CAF)具有表型和功能的异质性。然而，人们对CAF亚型、它们在癌症进展中扮演的角色以及代表CAF状态的分子知之甚少。在这篇文章中，作者鉴定了一种新的CAF表面标记分子CD49e，并证明在高级别浆液性卵巢癌中，CD49e+的CAF中共存着两种不同的CAF状态，这两种状态的区别在于成纤维细胞激活蛋白(FAP)的表达。他们首次表明CAF状态影响患者的预后，相比于低FAP的CAF，高FAP的CAF更能促进癌细胞的增殖、侵袭和耐药。在FAP高表达的CAF中，FAP低特异性转录因子TCF21的过表达降低了它们促进侵袭、化疗耐药和体内肿瘤生长的能力，表明它是CAF状态的主要调节因子。这篇文章提示，更详细地了解CAF状态可能会有利于患者分层和发现新的治疗策略。

1.HussainAli,VoisinVeronique,PoonStephanieetal.Distinctfibroblastfunctionalstatesdriveclinicalout