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研究背景

食管鳞状细胞癌（ESCC）属于常见的恶性肿瘤，其发展从正常的上皮细胞开始，逐步转变为上皮内瘤变、浸润性癌。上皮内瘤变被定义为ESCC肿瘤发生的癌前阶段，分为低级别上皮内瘤变（LGIN）和高级别上皮内瘤变（HGIN）。目前癌前病变如何发展为癌症的机制仍不清楚。

研究发现，癌症发展与微环境中复杂的基质细胞类型有关。成纤维细胞是基质细胞的一种，维持正常组织中上皮细胞的稳态。在晚期ESCC的肿瘤微环境中发现癌症相关成纤维细胞（CAF），且可通过多种机制促进ECSS发展。

近期中国医学科学院/北京协和医学院吴晨及林东昕研究团队在Cancer Cell（IF=38）在线发表题为“Epithelial cells activate fibroblasts to promote esophageal cancer development”的文章，对上皮细胞激活成纤维细胞促进食管癌的发展机制进行研究，结果发现在病变进展过程中，由于转录因子KLF4的抑制，上皮细胞中ANXA1的表达逐渐而显著地丧失。

研究内容

01：ESCC多阶段肿瘤发生中的细胞类型

本研究团队对29个患者的79例手术切除的食管样本进行单细胞转录组研究，包括45例肿瘤细胞和邻近正常细胞（NOR）、9例LGIN和9例HGIN，共分析176492个细胞，发现这些细胞类型的组成在不同疾病阶段不同。在NOR和LGIN中，25%的上皮细胞高表达粘膜防御（MD）程序，在HGIN和ESCC中该细胞亚型降至6%，说明MD程序在维持食管上皮细胞正常表现方面起重要作用。NOR和LGIN中超过95%的成纤维细胞为正常细胞NF，CAF出现在HGIN。

02：ESCC发展过程中ANXA1表达被逐渐抑制

ANXA1在正常人类食管组织中高特异性表达，在早期ESCC发病中沉默。本研究发现从NOR到LGIN、HGIN和ESCC，ANXA1的表达水平逐渐降低。对不同疾病分期组织进行ANXA1免疫组化染色表明与NOR组织相比，癌前和ESCC部位的ANXA1蛋白水平显著下调。结果说明ANXA1的丧失可能是ESCC肿瘤发生的一个关键事件。

对93份人血清样本进行相关性分析，发现LBP的表达与炎症因子的浓度（IL-6和TNF-α）呈正相关，与5-HT、DA和NE浓度和DBH的活性呈负相关。即抑郁症患者血清中，IL-6、TNF-α和LBP的蛋白浓度均升高。

03：ANXA1抑制促进NF向CAF的转化

 ESCC的发展造成成纤维细胞表现改变。本研究发现CAF的激活出现在HGIN甚至LGIN的疾病阶段。NF-CAF的转化与上皮细胞转录组的变化一致，且ANXA1与NF活性呈正相关，与CAF活性呈负相关。表明食管上皮细胞产生的ANXA1可能通过上皮细胞-成纤维细胞的互作在控制微环境NFs中发挥重要作用，ANXA1功能丧失可能导致NF-CAF转化。

04：ANXA1促进NF-CAF转化的机制

研究发现ANXA1特异性地结合FPR2。破坏ANXA1-FPR2结合后NF-CAF转化受影响，FPR2敲低，CAF激活标记物表达水平增加，表明ANXA1通过与NFs中的FPR2的配体-受体相互作用控制NF向CAF的转化。进一步研究发现KLF4、KLF5、CEBPB和FOXA1四种潜在TF与ANXA1的RNA水平显著正相关，从LGIN、HGIN到ESCC，KLF4的RNA和蛋白水平均显著降低。体外实验表明KLF4沉默显著增强CAF的激活和迁移，而恢复ANXA1表达显著抑制KLF4。结果表明KLF4调控ANXA1的转录，以及ANXA1调控NF-CAF的转化。

研究结论

研究发现ANXA1是成纤维细胞FPR2的配体，维持成纤维细胞的稳态。ANXA1的缺失导致正常成纤维细胞不受控制地转化为CAF，恶性上皮细胞分泌的TGF-β增强。该研究强调ANXA1/FPR2信号通路是上皮细胞和成纤维细胞之间促进ESCC的重要串扰机制，对了解ESCC的发展、预防和临床治疗具有重要意义。