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EGFR 配体血管生成素通过肿瘤相关巨噬细胞中的 TNF-α 旁分泌轴预测胰腺癌对 ALK5 抑制的应答

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这项研究对患者为何重要

胰腺癌是最难治疗的癌症之一,大多数患者确诊后存活时间很短。许多在实验室中表现良好的药物在真实患者身上失效,部分原因是肿瘤在不同患者间存在差异。本研究提出了一个简单却至关重要的问题:我们能否找到一种血液标志物,告诉我们哪些患者会从将一种特定实验性药物加入标准化疗中获益?

Figure 1. 一种血液蛋白如何指导哪些胰腺癌患者在化疗基础上受益于加入靶向药物。
Figure 1. 一种血液蛋白如何指导哪些胰腺癌患者在化疗基础上受益于加入靶向药物。

血液中隐藏的信号

研究者将注意力集中在一种称为血管生成素的蛋白上,该蛋白由肿瘤细胞释放到血流中。在一项对晚期胰腺癌患者的临床试验中,受试者接受标准化疗并随机配合或不配合一种阻断称为 ALK5 通路的实验性药物,研究人员在治疗前测量了血管生成素水平。血管生成素高的患者在仅接受化疗时预后更差,生存时间约为血管生成素低患者的一半。然而,当加入阻断 ALK5 的药物(如 galunisertib)时,高血管生成素组的生存显著延长。由此血管生成素成为一种双重标志:对预后而言是不利因素,但对预测谁可能从加入 ALK5 抑制中获益则是有用的指示。

肿瘤与免疫细胞如何联手

为理解血管生成素为何重要,研究团队采用小鼠模型和细胞培养进行深入探究。他们发现产生大量血管生成素的肿瘤生长更快,并富集了一类称为肿瘤相关巨噬细胞的免疫细胞。这些细胞可以表现为攻击癌细胞的“战士”或帮助肿瘤的“帮手”。在高血管生成素的肿瘤中,巨噬细胞被推向一种支持肿瘤生长并削弱杀伤性 T 细胞应答的“帮手”状态(常称为 M2 样状态)。当研究者在肿瘤细胞中降低血管生成素时,肿瘤生长变慢,巨噬细胞则转向更具肿瘤抑制性的状态。

驱动耐药的一条信号链

进一步放大观察,研究人员发现血管生成素并不是孤立作用。它与巨噬细胞表面的一个已知分子 EGFR 结合,进而重塑巨噬细胞的细胞骨架并激活由 ALK5 控制的信号通路。该通路又促使巨噬细胞对自身释放一种活性形式的另一种蛋白 TGFβ,巩固其“帮手”状态。一个关键后果是,这些被重编程的巨噬细胞开始大量产生炎性分子 TNFα。TNFα 漂浮在邻近的肿瘤细胞周围并激活名为 NF-κB 的生存程序,使癌细胞对化疗药物吉西他滨的敏感性下降。

Figure 2. 肿瘤如何发出信号,重新编程免疫细胞释放保护胰腺癌细胞免受化疗的因子。
Figure 2. 肿瘤如何发出信号,重新编程免疫细胞释放保护胰腺癌细胞免受化疗的因子。

阻断该回路以恢复药物敏感性

掌握了这条信号路径后,团队检验了切断该链是否能恢复化疗应答。在带有高血管生成素肿瘤的小鼠中,将 ALK5 抑制剂与吉西他滨联合使用可延长生存、减少“帮手”样巨噬细胞数量、降低血液中 TNFα 水平,并阻止 NF-κB 进入肿瘤细胞核内(在核内它通常驱动耐药基因)。相比之下,血管生成素低的肿瘤从加入 ALK5 抑制剂中获得的益处甚微。在细胞培养实验中,在有巨噬细胞存在的条件下,阻断 ALK5 或 TNFα 都能使高血管生成素肿瘤细胞对吉西他滨更敏感,而额外补充 TNFα 则可以逆转 ALK5 抑制带来的益处。

这对未来治疗可能意味着什么

研究者随后回到临床试验样本,证实血管生成素高的患者血液中往往也伴有更高的 TNFα 水平。在这些接受 galunisertib 和吉西他滨治疗的高血管生成素患者中,那些在治疗过程中 TNFα 水平下降的患者比 TNFα 持续偏高的患者活得更久。通俗地说,要点是:肿瘤发出一种信号(血管生成素),重新编程邻近免疫细胞以分泌另一种信号(TNFα),而后者为癌细胞建立了一道抵御化疗的屏障。阻断该回路中的 ALK5 步骤可以削弱这道屏障,但仅在高度依赖血管生成素的肿瘤中有效。因此,测量血液中的血管生成素,或可能连同 TNFα,或能帮助医生挑选出最有可能从在标准化疗中加入 ALK5 靶向药物的胰腺癌患者。

引用: Pietrobono, S., De Vita, V., Mangiameli, D. et al. EGFR ligand Angiogenin predicts response to ALK5 inhibition in pancreatic cancer via a TNF-α paracrine axis in tumor-associated macrophages. Oncogene 45, 1901–1913 (2026). https://doi.org/10.1038/s41388-026-03774-0

关键词: 胰腺癌, 血管生成素, 肿瘤微环境, 化疗耐药, 肿瘤相关巨噬细胞