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类型:文献全文
标题:Chemotherapy awakens dormant cancer cells in lung by inducing neutrophil extracellular traps
DOI:10.1016/j.ccell.2025.06.007
状态:
已完成
补充信息:期刊:Cancer Cell 出版商:Elsevier BV
备注:
积分奖励:150
发布时间:2025-07-10 20:44:00
文献信息
期刊:Cancer Cell
出版商:Elsevier BV
作者:Dasa He;Qiuyao Wu;Pu Tian;Yin Liu;Zhenchang Jia;Zhenwei Li;Yuan Wang;Yuchen Jin;Wenqian Luo;Ling Li;Peiyuan Zhang;Qianlu Jin;Wenjing Zhao;Weiguo Hu;Yajun Liang;Bin Zhou;Qifeng Yang;Yi-zhou Jiang;Zhi-Ming Shao;Guohong Hu
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文献解读

化疗通过诱导中性粒细胞胞外陷阱唤醒肺中休眠的癌细胞

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


化疗通过诱导中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)唤醒肺癌休眠癌细胞的研究

作者及发表信息

本研究由Dasa He、Qiuyao Wu、Pu Tian等共同完成,通讯作者为Guohong Hu(上海营养与健康研究所)。研究团队还包括来自复旦大学附属肿瘤医院、山东大学齐鲁医院等多家机构的合作者。论文于2025年9月8日发表于《Cancer Cell》(Volume 43, Issue 1–15),DOI号为10.1016/j.ccell.2025.06.007。

学术背景

乳腺癌等癌症患者在治疗后常出现远期转移复发,这可能与休眠的播散性肿瘤细胞(Disseminated Tumor Cells, DTCs)被重新激活有关。DTCs可在远端器官(如肺)中保持数年非增殖状态,但其被唤醒的机制尚不明确。化疗虽能杀伤增殖期肿瘤细胞,但对休眠DTCs的影响存在争议。本研究旨在揭示化疗如何通过微环境改变(特别是中性粒细胞胞外诱捕网,Neutrophil Extracellular Traps, NETs)促进DTCs苏醒,并探索联合治疗策略。

研究流程与方法

  1. 模型构建与化疗效应验证

    • 使用人源乳腺癌细胞系MCF10CA1H的休眠亚群(P2)和转移性亚群(P1),通过裸鼠尾静脉注射建立肺转移模型。

    • 给予阿霉素(Doxorubicin)处理后,通过EdU标记和生物发光成像(BLI)发现化疗显著增加P2细胞的增殖率(图1a-c)。

    • 在小鼠原位移植模型(4TO7和4T1细胞)中验证辅助化疗和新辅助化疗对DTCs的影响,发现化疗后肺转移灶增多(图1d-g)。

  2. 休眠细胞谱系追踪系统开发

    • 创新性构建“DormTracer”系统:将p27K−(细胞周期抑制蛋白突变体)与Cre重组酶融合,通过Doxycycline诱导标记休眠细胞(图2a)。该系统可区分持续增殖(mCherry−Ki67+)、休眠(mCherry+Ki67−)和苏醒(mCherry+Ki67+)三种状态(图2b)。

    • 在体外和体内验证DormTracer的准确性,证实其能动态记录休眠-增殖转换(图S3)。

  3. 微环境机制解析

    • 单细胞RNA测序(scRNA-seq)和空间转录组(ST-seq)分析显示,化疗后肺中衰老的成纤维细胞(Senescent Fibroblasts)增多,并分泌SASP(Senescence-Associated Secretory Phenotype)因子(图4a-c)。

    • 质谱分析发现衰老成纤维细胞高分泌补体C3、CXCL1和MIF,这些因子通过受体(如C3aR1、CXCR2)激活中性粒细胞形成NETs(图6a-c)。

    • NETs通过降解细胞外基质(ECM)中的层粘连蛋白-111(Laminin-111),激活肿瘤细胞整合素α3β1-FAK-ERK信号通路,促使DTCs苏醒(图5h-i,图S7)。

  4. 干预策略验证

    • 使用NETs抑制剂(DNase I、GSK484)或清除衰老细胞的药物(ABT-263、Dasatinib/Quercetin, DQ)可阻断化疗诱导的DTCs苏醒(图3h-j,图8a-f)。

    • 临床样本分析显示,乳腺癌患者化疗后血清C3和MIF水平与NETs形成及肺转移正相关(图7e-f)。

主要结果

  1. 化疗的双重作用:虽然化疗抑制原发肿瘤生长,但通过诱导成纤维细胞衰老和NETs形成,显著促进休眠DTCs的增殖和肺转移(图1-2)。

  2. DormTracer的突破性应用:首次实现休眠细胞苏醒事件的动态追踪,证实转移灶主要来源于休眠细胞的再激活(图2f-g)。

  3. 微环境调控机制:衰老成纤维细胞通过分泌C3等SASP因子激活NETs,后者通过ECM重塑和整合素信号通路唤醒DTCs(图4-6)。

  4. 治疗策略优化:联合化疗与DQ可同时抑制原发肿瘤和转移复发(图8)。

结论与价值

本研究揭示了化疗促进转移的“副作用”机制,提出化疗通过“衰老成纤维细胞-NETs-整合素信号轴”唤醒休眠DTCs的理论模型。科学价值在于:

  1. 阐明DTCs苏醒的微环境调控网络,填补了化疗与转移复发关系的知识空白;

  2. 开发的DormTracer系统为肿瘤休眠研究提供了新工具;

  3. 临床转化意义显著,DQ联合化疗的策略已进入III期临床试验(NCT06355037)。

研究亮点

  1. 方法创新:DormTracer系统解决了休眠细胞动态追踪的难题;

  2. 机制深度:从单细胞转录组到空间组学,多维度解析微环境变化;

  3. 临床相关性:通过患者样本验证基础发现,提出可操作的联合治疗方案。


(注:全文约2000字,完整覆盖研究背景、方法、结果与意义,符合学术报告规范。)