腫瘤細胞遠端轉(zhuǎn)移后常進入長期“休眠",但它們如何在免疫監(jiān)視與組織微環(huán)境壓力下維持存活、并在未來某個時點重新爆發(fā),機制仍不清晰。尤其是 EMT 并非單一狀態(tài):不同形式 EMT 的“力學(xué)表型"與免疫逃逸之間是否存在因果鏈條,一直缺少直接機制證據(jù)。
該研究顯示:在肺腺癌(LUAD)休眠轉(zhuǎn)移模型中,TGFβ 誘導(dǎo)的 EMT 會從“典型全 EMT(應(yīng)力纖維豐富、遷移性強)"進一步轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N“非典型 EMT(細胞變圓、缺乏應(yīng)力纖維、皮質(zhì)肌動蛋白為主)";這一轉(zhuǎn)變由肌動蛋白去聚合蛋白 gelsolin(GSN)驅(qū)動,導(dǎo)致細胞生物力學(xué)剛度下降,從而降低被 NK/CTL 等細胞毒性淋巴細胞“機械監(jiān)視/力學(xué)殺傷"的概率,幫助休眠細胞在免疫監(jiān)視下存活。

結(jié)論 1:休眠轉(zhuǎn)移細胞存在持續(xù)的 TGF-β 信號活性,且 TGF-β 對“長期潛伏后仍具轉(zhuǎn)移爆發(fā)能力"的維持至關(guān)重要
作者在休眠播散細胞中觀察到持續(xù)的 TGF-β 報告基因活性并伴隨低 Ki67 等靜息表型;更關(guān)鍵的是,在免疫細胞“早期清除"與“晚期解除監(jiān)視(模擬潛伏后免疫松動)"兩種情境下,Tgfbr2 敲除對晚期爆發(fā)的抑制更顯著:晚期去除 NK/CD4/CD8 后,Tgfbr2-KO 組轉(zhuǎn)移爆發(fā)顯著減少,提示 TGFβ 信號并非只是“進入休眠"的觸發(fā)器,更像是“長期維持可存活/可再起"的必要條件之一。

Fig1. 休眠LUAD細胞中的重要TGFβ信號傳導(dǎo)
結(jié)論 2:持續(xù) TGF-β 刺激誘導(dǎo)“先典型 EMT、后非典型 EMT"的時間序列,并與增殖靜息耦合
在 dormancy-competent 的 LUAD 祖細胞模型(如 LCC)中,TGF-β 早期誘導(dǎo)典型 EMT:細胞拉長、上應(yīng)力纖維、遷移增強;但隨著刺激持續(xù),細胞逐漸變圓、應(yīng)力纖維消失、運動性下降,同時 EMT 轉(zhuǎn)錄程序仍然上調(diào)(“形態(tài)/力學(xué)"與“轉(zhuǎn)錄 EMT"出現(xiàn)解耦),并伴隨 Ki67 下降、p27 等靜息標(biāo)志上升。

Fig2. 靜止相關(guān)EMT對TGF-β的反應(yīng)
結(jié)論 3:GSN 是 TGF-β 驅(qū)動“非典型 EMT + 靜息"聯(lián)動的關(guān)鍵樞紐,且其上調(diào)與增強子乙?;皢渭毎壽E一致
作者從 RNA-seq 中鎖定 GSN 等細胞骨架調(diào)控基因,并驗證 GSN mRNA/蛋白在 TGF-β 持續(xù)刺激下逐步上升;ChIP-seq/ChIP-PCR 指向 GSN 位點增強子 H3K27ac 升高;單細胞轉(zhuǎn)錄組時間序列顯示:GSN 高表達細胞往往同時具有更高 EMT 得分與更強靜息特征,提示 GSN 并非旁觀者,而是貫穿狀態(tài)轉(zhuǎn)變的“軸心變量"。

Fig3. Gelsolin與靜止的EMT結(jié)合
結(jié)論 4:GSN 介導(dǎo)的肌動蛋白重塑降低細胞剛度,從而削弱 NK/CTL 介導(dǎo)的“機械監(jiān)視式殺傷",并在體內(nèi)決定休眠細胞能否逃避免疫監(jiān)視
功能上,GSN 敲低不影響早期“拉長"的誘導(dǎo),但會阻斷后期向“變圓/皮質(zhì)肌動蛋白為主"的轉(zhuǎn)變;力學(xué)層面,作者用力學(xué)測量顯示 GSN 敲低提高細胞剛度;免疫效應(yīng)層面,TGF-β 處理 7 天(更偏“非典型 EMT"狀態(tài))的細胞相較 3 天更耐 CTL 殺傷且引發(fā)更弱的 CTL 激活;而 GSN 缺失細胞雖然可以進入休眠,但更容易在免疫監(jiān)視下被清除。作者還通過“直接操控肌動蛋白狀態(tài)"的方式(如 DeAct)對免疫敏感性進行回證,強化了“骨架→剛度→免疫殺傷概率"的因果鏈。

Fig. 4 細胞剛度降低所致的免疫逃逸表型
研究邏輯總結(jié):
1)先在體內(nèi)休眠轉(zhuǎn)移模型中確認:長期潛伏的轉(zhuǎn)移細胞呈現(xiàn)持續(xù) TGF-β 活性與靜息特征,并用 Tgfbr2-KO + “早/晚期免疫去除"實驗將 TGF-β 的作用從“進入休眠"推進到“維持潛伏爆發(fā)能力"。
2)再把關(guān)鍵現(xiàn)象在體外重建為時間序列:TGF-β 誘導(dǎo)典型 EMT → 進一步轉(zhuǎn)入缺乏應(yīng)力纖維的非典型 EMT,并伴隨細胞周期停滯。
3)隨后用組學(xué)鎖定并驗證 GSN:TGF-β 誘導(dǎo)其表達與增強子活化,單細胞測序顯示 GSN 是 EMT 與靜息共同演化的關(guān)鍵。
4)最后把“骨架重塑"落到“力學(xué)表型"與“免疫殺傷結(jié)局":剛度下降帶來 NK/CTL 殺傷逃逸;GSN 缺失則提高剛度、提高被殺概率,并在體內(nèi)決定休眠細胞存亡。

電話
微信掃一掃