在癌症研究领域,胃癌和食管癌的转移过程犹如一场精心策划的"细胞逃亡",其中循环肿瘤细胞(CTCs)扮演着关键角色。这些从原发肿瘤脱落的"流浪者"在血液中面临严酷生存考验——数据显示,仅有0.02%的CTCs能成功建立转移灶。更令人困惑的是,传统体外培养的CTCs往往难以长期存活,暗示着我们可能遗漏了某些维持其生存的关键因素。意大利IRCCS Istituto Romagnolo per lo Studio dei Tumori "Dino Amadori"的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的研究,首次揭示了免疫细胞与CTCs之间通过外泌体(EVs)和细胞因子建立的"生命支持系统"。

研究团队采用创新的三维共培养系统(含Alvetex支架),将患者来源的CTCs与自体外周血单个核细胞(PBMCs)共培养,成功率提升至66%(传统方法为0%)。通过全基因组拷贝数分析、RNA测序、斑马鱼转移模型和EV分离技术,他们成功建立4株长期培养的CTC细胞系(LLCTC、NM9CTC等),这些细胞系保持EpCAM+特性并重现原发肿瘤组织学特征。

研究结果部分:

  1. CTC细胞系建立:共培养系统使CTC形成类器官结构,其中LLCTC细胞形成链状结构,NM9CTC形成囊状上皮,所有细胞系EpCAM阳性率>96%。斑马鱼实验显示3/4细胞系具有侵袭性,24小时内即可进入循环系统。

  2. 基因组特征:CTC细胞系共享8q24.21(MYC)扩增和9p21.3(CDKN2A/B及I型干扰素簇)缺失。RNA-seq显示E2F、G2M检查点和MYC通路激活,而干扰素反应通路下调。侵袭性CTC均携带RAB14 p.l60fs突变。

  3. EV特征分析:CTC来源的EVs含有14种特异性miRNA(如miR-3606-5p、miR-379-3p),靶向YAP1、BRG1/AKT1和TCF8/HDAC2网络。MACSPlex检测显示CTC-EVs高表达CD41b。

  4. 免疫微环境解析:成功共培养中,3D支架内的PBMC分化为CD206+/CD163+巨噬细胞和ACTA2+成纤维细胞,分泌GROα、IL-6等细胞因子。EV-miRNA富集于NANOG、p53和STAT1通路。

结论与意义:
这项研究首次系统阐明了免疫细胞通过EV-miRNA和细胞因子网络支持CTC存活的分子机制。发现的8q24.21/9p21.3染色体失衡为CTC免疫逃逸提供了基因组证据,而RAB14突变与侵袭表型的关联为转移预测提供了新标志物。更重要的是,研究建立的CTC培养体系突破了技术瓶颈,4株特征明确的CTC细胞系将成为研究转移机制的珍贵资源。该成果不仅深化了对"转移前微环境"的认识,还为开发靶向CTC-免疫互作(如阻断EV信号)的干预策略奠定了理论基础,对改善胃癌患者预后具有重要临床价值。

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