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放疗是非小细胞肺癌( Non Small Cell Lung Cancer, NSCLC ) 的 关键治疗手段,但 仍有 部分患者因放疗抵抗出现复发转移。 在 肿瘤微环境中, 肿瘤 相关成纤维细胞( Cancer-associated fibroblast s , CAFs )在建立保护性基质屏障方面起着关键作用,营造了一个缺氧且致密的微环境,有利于放疗后复发 。因此, 阐明 CAFs 与肿瘤细胞的复杂互作 机制 对 于 克服放疗抵抗 、寻找潜在治疗靶点 至关重要 。

近日,山东第一医科大学 附属肿瘤医院陈大卫/于金明院士团队在Cell Reports上 发表题为Cancer-associated fibroblast-derived fibulin-5 promotesradioresistancein non-small-cell lung cancer的 文章 。该研究表明 Fibulin-5 是调节铁死亡并克服 NSCLC 中 CAFs 介导放疗抵抗的一个潜在治疗靶点。

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该研究 利用 空间转录组 ( GeoMx Digital Spatial Profiling , DSP )技术对 接受立体定向体部放射治疗( S tereotactic B ody R adiotherapy , SBRT )前的 NSCLC 患者活检样本 进行分析,确定 Fibulin-5 (基因名: FBLN5 ) 是一种 由 成纤维细胞特异性 表达的、 与 NSCLC 患者放疗后高复发风险相关生物标志物 。 为探究 CAFs 中 FBLN5 表达 对 NSCLC 放疗抵抗的作用, 自患者手术样本中分离 并鉴定 原代 CAFs 和 NFs , 通过 体外、体内实验 发现敲低 CAFs 中的 FBLN5 表达可有效增强 NSCLC 细胞的放疗敏感性。

进一步发现 CAFs 分泌的 Fibulin-5 影响放疗诱导的其自身和癌细胞中 ROS 水平。既往研究报道, 铁死亡 作为 放射治疗后细胞死亡的关键途径 ,伴 随着 ROS 水平降低和脂质过氧化增加 。于是,研究者 探究了 FBLN5 是否调控 放疗诱导的细胞 铁死亡过程。 发现 敲除 CAFs 中的 FBLN5 可增强 放疗 诱导的 NSCLC 细胞铁死亡,从而进一步提升对放射治疗的敏感性。 机制上, FBLN5 通过整合素α V β 5 调控 Src-STAT3 轴,抑制 ACSL4 表达,从而抑制放疗诱导的铁死亡。

值得注意的是, 对于放疗环境下调控 FBLN5 表达的因素,该研究发现放疗抵抗癌细胞来源的外泌体更多地转移至 CAFs ,能够上调 FBLN5 并活化成纤维细胞,放大放疗抵抗效应。即 Fibulin-5 启动了 CAFs 与癌细胞之间的正反馈循环,从而诱导放疗抵抗。 研究者通过对小鼠皮下瘤进行单细胞测序( sc RNA -seq )验证了放疗抵抗细胞对于成纤维细胞的激活作用。通过临床样本验证了 FBLN5 是 NSCLC 放疗抵抗的独立预测标志物。

山东第一医科大学附属肿瘤医院陈大卫教授、于金明院士为本文的共同通讯作者;山东第一医科大学附属肿瘤医院放射免疫实验室副研究员张然、博士后颜薇薇为本文的并列第一作者。

原文链接:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211-1247(25)00789-2

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