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TGFβ 驅動的非典型 EMT 通過規避免疫機械監視維持肺腺癌休眠轉移

更新時間:2026-01-27      點擊次數:49

腫瘤細胞遠端轉移后常進入長期“休眠",但它們如何在免疫監視與組織微環境壓力下維持存活、并在未來某個時點重新爆發,機制仍不清晰。尤其是 EMT 并非單一狀態:不同形式 EMT 力學表型"與免疫逃逸之間是否存在因果鏈條,一直缺少直接機制證據。

該研究顯示:在肺腺癌(LUAD)休眠轉移模型中,TGFβ 誘導的 EMT 會從典型全 EMT(應力纖維豐富、遷移性強)"進一步轉變為一種非典型 EMT(細胞變圓、缺乏應力纖維、皮質肌動蛋白為主)";這一轉變由肌動蛋白去聚合蛋白 gelsolinGSN)驅動,導致細胞生物力學剛度下降,從而降低被 NK/CTL 等細胞毒性淋巴細胞機械監視/力學殺傷"的概率,幫助休眠細胞在免疫監視下存活。

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結論 1:休眠轉移細胞存在持續的 TGF-β 信號活性,且 TGF-β 長期潛伏后仍具轉移爆發能力"的維持至關重要

作者在休眠播散細胞中觀察到持續的 TGF-β 報告基因活性伴隨低 Ki67 等靜息表型;更關鍵的是,在免疫細胞早期清除"晚期解除監視(模擬潛伏后免疫松動)"兩種情境下,Tgfbr2 敲除對晚期爆發的抑制更顯著:晚期去除 NK/CD4/CD8 后,Tgfbr2-KO 組轉移爆發顯著減少,提示 TGFβ 信號并非只是進入休眠"的觸發器,更像是長期維持可存活/可再起"的必要條件之一

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Fig1. 休眠LUAD細胞中的重要TGFβ信號傳導

結論 2:持續 TGF-β 刺激誘導先典型 EMT、后非典型 EMT"的時間序列,并與增殖靜息耦合

 dormancy-competent 的 LUAD 祖細胞模型(如 LCC)中,TGF-β 早期誘導典型 EMT:細胞拉長、上應力纖維、遷移增強;但隨著刺激持續,細胞逐漸變圓、應力纖維消失、運動性下降,同時 EMT 轉錄程序仍然上調(形態/力學"轉錄 EMT"出現解耦),并伴隨 Ki67 下降、p27 等靜息標志上升。

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Fig2. 靜止相關EMTTGF-β的反應

結論 3GSN 是 TGF-β 驅動非典型 EMT + 靜息"聯動的關鍵樞紐,且其上調與增強子乙酰化及單細胞軌跡一致

作者從 RNA-seq 鎖定 GSN 等細胞骨架調控基因,并驗證 GSN mRNA/蛋白 TGF-β 持續刺激下逐步上升ChIP-seq/ChIP-PCR 指向 GSN 位點增強子 H3K27ac 升高;單細胞轉錄組時間序列顯示:GSN 高表達細胞往往同時具有更高 EMT 得分與更強靜息特征,提示 GSN 并非旁觀者,而是貫穿狀態轉變的軸心變量"

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Fig3. Gelsolin與靜止的EMT結合

結論 4GSN 介導的肌動蛋白重塑降低細胞剛度,從而削弱 NK/CTL 介導的機械監視式殺傷",并在體內決定休眠細胞能否逃避免疫監視

功能上,GSN 敲低不影響早期拉長"的誘導,但會阻斷后期向變圓/皮質肌動蛋白為主"的轉變;力學層面,作者用力學測量顯示 GSN 敲低提高細胞剛度;免疫效應層面,TGF-β 處理 7 (更偏非典型 EMT"狀態)的細胞相較 更耐 CTL 殺傷且引發更弱的 CTL 激活 GSN 缺失細胞雖然可以進入休眠,但更容易在免疫監視下被清除。作者還通過直接操控肌動蛋白狀態"的方式(如 DeAct)對免疫敏感性進行回證,強化了骨架剛度免疫殺傷概率"的因果鏈。

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Fig. 4 細胞剛度降低所致的免疫逃逸表型

研究邏輯總結:

1)先在體內休眠轉移模型中確認:長期潛伏的轉移細胞呈現持續 TGF-β 活性與靜息特征,并用 Tgfbr2-KO + “/晚期免疫去除"實驗將 TGF-β 的作用從進入休眠"推進到維持潛伏爆發能力"

2)再把關鍵現象在體外重建為時間序列:TGF-β 誘導典型 EMT → 進一步轉入缺乏應力纖維的非典型 EMT,并伴隨細胞周期停滯。

3)隨后用組學鎖定并驗證 GSNTGF-β 誘導其表達與增強子活化,單細胞測序顯示 GSN  EMT 與靜息共同演化的關鍵。

4)最后把骨架重塑"落到力學表型"免疫殺傷結局":剛度下降帶來 NK/CTL 殺傷逃逸;GSN 缺失則提高剛度、提高被殺概率,并在體內決定休眠細胞存亡。

 


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