【導(dǎo)讀】
肺癌是最常見、造成死亡最多的癌癥，其中非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)是肺癌中最高發(fā)的亞型。由于腫瘤的高轉(zhuǎn)移能力，盡管實(shí)施了新的靶向治療和化療方案，但NSCLC 患者的死亡率仍然過高。癌癥相關(guān)的成纖維細(xì)胞(CAFs)是腫瘤間質(zhì)的主要組成部分，它是致癌、增殖和侵襲的主要原因，并且在促進(jìn)癌癥進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。CAFs與腫瘤細(xì)胞之間的接觸已被證明可以通過激活抗凋亡途徑或誘導(dǎo)上皮細(xì)胞向間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。因此，靶向CAFs可能對(duì)治療癌癥有價(jià)值。
吡非尼酮(以艾思瑞為主要代表藥物，下文簡(jiǎn)稱PFD)是一種吡啶類化合物，具有抗纖維化、抗炎、抗氧化的作用。有報(bào)道稱吡非尼酮可以抑制CAFs的細(xì)胞活力和膠原生成，抑制CAFs在乳腺癌中誘導(dǎo)腫瘤生長(zhǎng)，也有報(bào)道顯示吡非尼酮使腫瘤微環(huán)境正�；�。然而吡非尼酮對(duì)NSCLC抑制機(jī)制的數(shù)據(jù)還不是很多。
【研究進(jìn)展】
來自日本大阪大學(xué)醫(yī)學(xué)院的專家團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行了一項(xiàng)旨在進(jìn)一步分析吡非尼酮在NSCLC腫瘤微環(huán)境中的作用的研究，評(píng)估PFD對(duì)正常成纖維細(xì)胞的特性，以及肺正常成纖維細(xì)胞(LNFs)和CAFs的臨床樣本的影響。該論文已發(fā)表在《SCIENTIFIC REPORTS》上。
【研究結(jié)果】
研究團(tuán)隊(duì)使用了來自不同組織類型的細(xì)胞，其中1型來自腺鱗癌，2型來自腺癌，3型來自鱗狀細(xì)胞癌。
結(jié)果一：吡非尼酮抑制LNFs和CAFs的激活水平和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。
如上圖所示，在顯微鏡下，來自3個(gè)NSCLC組織的所有細(xì)胞均顯示為典型的紡錘狀成纖維細(xì)胞，與PFD共同處理后，無論是在CAFs還是在LNFs中，細(xì)胞生長(zhǎng)均被抑制。
此外，如上圖所示，PFD組的ACTA2、膠原蛋白我和IL-6水平也有所下降。
雖然透明質(zhì)酸合成酶2(ha-2)的mRNA水平在CAFs中并不比在LNFs中高，但與PFD共處理后，其表達(dá)受到了強(qiáng)烈的抑制，LNFs和CAFs的平均降幅分別為0.07和0.08。Western blot分析顯示了與RT-PCR相同的趨勢(shì)。
在接下來檢測(cè)PFD對(duì)細(xì)胞因子產(chǎn)生的抑制作用的試驗(yàn)中，ELISA檢測(cè)結(jié)果顯示，IL-6的濃度在CAFs中高于LNFs(1.64倍)，而TGF-β1的濃度幾乎相等，僅高于LNFs(1.09倍)。吡非尼酮抑制IL-6和TGF-β1細(xì)胞因子的產(chǎn)生，對(duì)IL-6的抑制作用更大，平均降低0.65，而TGF-β的降低率為0.10。
結(jié)果二：CAFs和LNFs對(duì)NSCLC細(xì)胞的EMT狀態(tài)有很強(qiáng)的影響，而吡非尼酮除了對(duì)成纖維細(xì)胞或NSCLC細(xì)胞有直接作用外，還能抑制腫瘤-基質(zhì)相互作用。
為探究PFD對(duì)NSCLC細(xì)胞與CAFs或LNFs相互作用的影響，研究團(tuán)隊(duì)將A549和NCI-H358細(xì)胞與CAFs或LNFs共同培養(yǎng)。為了確定PFD對(duì)這些細(xì)胞相互作用的影響，而不是對(duì)細(xì)胞本身的影響，在培養(yǎng)24小時(shí)后去除PFD。
結(jié)果顯示CAFs或LNFs處理后，A549細(xì)胞的形態(tài)顯著改變?yōu)榧怃J、不規(guī)則的形態(tài)，細(xì)胞與細(xì)胞的接觸作用減弱，而PFD預(yù)處理CAFs或LNFs對(duì)這些變化表現(xiàn)出顯著的抑制作用。
通過免疫熒光檢測(cè)粘附蛋白E-cadherin的表達(dá)來評(píng)估A549細(xì)胞的粘附特性，結(jié)果如下圖所示：
在CM與CAFs或LNFs的細(xì)胞接觸時(shí)，E-cadherin的表達(dá)降低，在CAFs -CM處理的細(xì)胞中降低作用更明顯，PFD預(yù)處理可恢復(fù)兩種細(xì)胞系中E-cadherin的表達(dá)。纖維連接蛋白的表達(dá)水平隨著CM的改變而升高，PFD對(duì)LNFs或CAFs的CM均有抑制作用。
用CM、CAFs或LNFs培養(yǎng)NSCLC細(xì)胞，觀察其侵襲和遷移能力。結(jié)果如下圖所示：
與未處理細(xì)胞相比，CM處理CAFs或LNFs顯著增強(qiáng)了A549細(xì)胞的侵襲能力，其中CAFs -CM比lnf處理細(xì)胞的侵襲能力增強(qiáng)更明顯 (圖2C)。
相反，PFD預(yù)處理降低了A549細(xì)胞的侵襲。CAF或LNF CM處理A549細(xì)胞遷移也分別增加了2.60和2.70。
而PFD預(yù)處理CAFs或LNFs則抑制了A549細(xì)胞遷移(圖D)。在創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)中也得到了類似的結(jié)果(圖E)。
此外，與來自未處理細(xì)胞的CM相比，PFD預(yù)處理CAFs的CM可以減弱A549細(xì)胞的遷移，表明PFD預(yù)處理CAFs的CM可以減弱A549細(xì)胞的遷移。
如上圖所示，A549-CM延長(zhǎng)了a-SMA高表達(dá)CAFs的形態(tài)，而PFD預(yù)處理降低了CAFs的變化。
此外，A549細(xì)胞在CM處理后增強(qiáng)了CAFs的遷移和侵襲能力，而這些能力被PFD預(yù)處理A549所抑制。
結(jié)果三：人體內(nèi)CAFs促進(jìn)腫瘤進(jìn)展，而吡非尼酮通過抑制腫瘤-間質(zhì)串?dāng)_抑制腫瘤進(jìn)展。
研究團(tuán)隊(duì)將帶有CAFs的A549或NCI-H358細(xì)胞按2:1的比例移植到裸鼠背部右側(cè)，未帶CAFs的細(xì)胞移植到裸鼠背部左側(cè)皮下，以檢測(cè)PFD對(duì)體內(nèi)腫瘤進(jìn)展的影響。
植入后2周，開始每日給藥PFD，持續(xù)3周。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CAF共植入組腫瘤生長(zhǎng)更明顯，而PFD顯著抑制A549細(xì)胞的腫瘤生長(zhǎng)，NCI-H358細(xì)胞的腫瘤生長(zhǎng)差異不明顯。
在兩種細(xì)胞類型中，PFD在NSCLC單獨(dú)組中也顯示出腫瘤生長(zhǎng)抑制趨勢(shì)。免疫組織學(xué)分析顯示，共植入組E-cadherin的表達(dá)低于對(duì)照組(A549細(xì)胞中E-cadherin的表達(dá)為0.27倍，NCI-H358細(xì)胞中E-cadherin的表達(dá)為0.37倍)。
但經(jīng)PFD處理后，恢復(fù)與對(duì)照組相比，共植入組a-SMA表達(dá)呈彌漫性增厚，經(jīng)PFD處理后，無論是在共植入組還是單獨(dú)NSCLC組，a-SMA表達(dá)均呈稀疏狀。
結(jié)果四：吡非尼酮治療人類IPF患者的過程中，還改善了人體組織中的腫瘤標(biāo)記物的水平。
研究團(tuán)隊(duì)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)接受PFD治療的IPF患者的腫瘤標(biāo)記物進(jìn)行評(píng)估，包括E-cadherin、a-SMA和Ki67。作為對(duì)照，也對(duì)未進(jìn)行PFD治療的腫瘤標(biāo)本進(jìn)行了評(píng)估。兩組患者大多數(shù)為鱗狀細(xì)胞癌。
雖然E-cadherin的表達(dá)幾乎相同，但在接受PFD治療的患者腫瘤中，α- SMA陽性程度和Ki67標(biāo)記指數(shù)均有所降低。
【研究結(jié)論】
上述研究在細(xì)胞水平和動(dòng)物水平上，證明了吡非尼酮可以抑制促腫瘤生長(zhǎng)因子的的產(chǎn)生，抑制腫瘤-基質(zhì)相互作用;在人體組織水平，證明了吡非尼酮可以改善腫瘤標(biāo)記物的水平。
因此，吡非尼酮(以艾思瑞為主要代表藥物)可能有很大的潛力作為一種新的NSCLC治療藥物。吡非尼酮治療NSCLC的前瞻性臨床試驗(yàn)值得期待。
【參考文獻(xiàn)】
Fujiwara A, Funaki S, et, al. Effects of pirfenidone targeting the tumor microenvironment and tumor-stroma interaction as a novel treatment for non-small cell lung cancer. Sci Rep.
（責(zé)任編輯：華康）
