项目文章｜单细胞测序助力探索成纤维细胞雌激素反应促进胃癌卵巢转移的机制

胃癌（GC）是全球流行的恶性肿瘤，对人类健康构成重大威胁。远处转移是导致胃癌预后不良的一个主要因素。卵巢转移（OM）尤其具有挑战性。伴有卵巢转移瘤的癌症表现出明显的特征，包括侵袭性生物学行为和高侵袭性。值得注意的是，尽管原发肿瘤已得到控制，但 OM 仍会继续发展。

GC的OM可通过多种机制形成，包括淋巴结转移、血行转移和播散转移。研究表明，卵巢网状淋巴组织血管丰富，这为癌细胞通过腹膜后淋巴途径迁移到盆腔淋巴结提供了潜在的途径，有利于随后转移到卵巢。绝经前活跃的卵巢具有激素水平高和血液供应丰富的特点，为转移性肿瘤的生长提供了最佳环境。此外，胃癌细胞侵入浆膜后，可通过排卵时形成的裂孔进入腹腔，造成播散转移。这种转移方式通常会造成腹膜广泛扩散，预后不良。大多数患者都是通过播种转移发展成OM。尤其是绝经前的年轻患者更容易发生 OM，这表明年龄或激素在促进 GC 细胞靶向卵巢（卵巢的雌激素和孕激素水平升高）的过程中可能发挥了作用；然而，GC OM 的分子机制仍未得到充分了解，需要进一步研究。该研究工作目的是揭示与GC OM相关的分子特征，揭示了绝经前年轻女性比其他器官转移者更容易罹患GC OM的原因。

2024年9月30日，Nature Communications 杂志上发表了题为“The estrogen response in fibroblasts promotes ovarian metastases of gastric cancer ”的文章。该研究对来自 18 名卵巢转移癌胃癌（GC）患者的 45 份肿瘤样本进行了单细胞转录组测序（scRNA-seq）、单细胞T细胞受体（TCR）测序（scTCR-seq）和全外显子组测序（WES），绘制了胃癌细胞卵巢转移的单细胞图谱。揭示与胃癌卵巢转移相关的分子特征，以及探索绝经前年轻女性比其他器官转移者更容易罹患 GC OM 的原因。

本研究通过单细胞分析系统地评估了胃癌（GC）卵巢转移灶（OM）的微环境。研究结果表明，卵巢成纤维细胞在卵巢转移灶内发挥着关键作用，主要通过 MDK 和 LRP1 之间的相互作用推动恶性细胞群的扩张。雌激素刺激是卵巢成纤维细胞分泌更多 MDK 的主要诱因。

在免疫细胞状态和功能方面，发现 OM 中 CD4-Tregs 减少，CD8-CTL 增加。OM 中 CD4- Tregs 的减少和 CD8-CTL 的增加可能会抑制 OM。然而，OM 中富含 M2 巨噬细胞，可能支持 OM，OM 的成纤维细胞对雌激素刺激有反应，诱导 MDK 的表达，MDK 与其受体 LRP1 相互作用，促进 M2 巨噬细胞分化，导致肿瘤免疫逃逸和 OM 中肿瘤的发展。

研究结果显示，与发生其他类型转移的患者相比，发生 OM 的 GC 患者的中位年龄较低，绝经前状态是 OM 的重要风险因素，这表明绝经前的年轻女性更容易发生 GC OM。这一现象可能是由于绝经前妇女的血流量和淋巴回流增加导致卵巢功能增强所致。

成纤维细胞在肿瘤微环境中发挥着至关重要的作用，具有多种致瘤功能，如细胞外基质（ECM）重塑以及细胞因子、趋化因子和生长因子的分泌。该研究证明，配体-受体对 MDK-LRP1 存在于成纤维细胞与恶性细胞之间的相互作用中，但只对 GC 的 OM 有重要作用。

该研究通过 IHC 检测了胃癌样本中 ER-α、ER-β 和 PR 的表达。使用 scRNA- seq 获得了17个原发性胃癌样本中 ESR1、ESR2 和 PGR 的表达，发现只有 P03 患者的卵巢和调周转移性肿瘤细胞表达 ESR1，而 ESR2 和 PGR 均未表达。造成这种差异的原因有多种，如 IHC 和 scRNA-seq 的检测灵敏度不同、病例数量有限、肿瘤异质性和患者间差异等。

通过体外和体内实验，该研究证实了雌激素刺激可诱导卵巢成纤维细胞分泌MDK，从而增加肿瘤细胞的卵巢种植和转移，而加入氟维司群或MDK抑制剂（iMDK）可抑制MDK的分泌。氟维司群和 iMDK 可能是治疗伴有 ER 阳性卵巢纤维母细胞的 GC OM 的潜在疗法。

结论：该研究揭示了雌激素受体（ER+）卵巢成纤维细胞在雌激素影响下分泌midkine（MDK），通过MDK-LRP1轴驱动GC的OM；对患有 OM 的 GC 患者有很好的治疗意义，可能有助于制定预防和治疗 GC OM 的策略。