结肠腺癌组织切片的完整扫描。
结肠腺癌组织切片的完整扫描。(Ed Uthman / Wikimedia Commons;CC BY 2.0)

人肿瘤中识别出一类 WNT 抑制相关细胞

卡尔加里大学(University of Calgary)团队整合 5 组人结直肠癌及相关肠组织的单细胞数据,比较肿瘤与正常肠上皮。研究识别出一个较少增殖的肿瘤细胞群,较高表达 NOTUM、NKD1 和 APCDD1 等 WNT 信号抑制相关基因,同时保留部分肠隐窝干细胞相关标志。

团队将其称为 WNT/β-catenin 抑制型癌细胞(WNT/β-catenin inhibitory cancer cells,WICC)。在合并的单细胞数据中,这一表达状态与正常上皮及其他肿瘤细胞群有差别;部分基因在其他细胞中也能检测到,研究依据整体表达特征区分细胞状态。

按患者特征比较,WICC 在部分微卫星稳定(microsatellite stable,MSS)肿瘤中更丰富,并与淋巴结转移相关。较高病理分期的肿瘤中,这组基因的表达也较强;但按每位患者的 WICC 比例比较不同病理分期时,差别未达到统计显著。

8 个类器官检验不同微卫星状态的差别

团队对自行建立的 2 个结肠肿瘤类器官进行单细胞测序,再与公开的 6 个肿瘤类器官及正常肠模型比较。NOTUM、APCDD1 和 NKD1 组成的评分在肿瘤模型中更常见,正常模型中仅占很低比例。

8 个肿瘤模型包含 6 个 MSS 和 2 个微卫星高度不稳定(microsatellite instability-high,MSI-H)模型。5 个 MSS 模型出现较明显的 WNT 抑制相关细胞群,2 个 MSI-H 模型中这类状态很少;剩余 MSS 模型也仅有低比例。

另 2 个肝转移来源模型用于 NOTUM 定量检测,与 2 个结肠肿瘤模型比较。2 个转移模型均有升高趋势,但只有其中 1 个达到统计显著。

细胞状态与免疫浸润、预后相关

在人肿瘤数据中,WICC 丰富的样本通常含较少 CD8/CD4 T 细胞及多种其他免疫效应细胞,并伴有更多成纤维细胞及内皮等间质成分。独立组织验证比较 5 个 MSS 与 5 个 MSI-H 肿瘤,NOTUM 与 CD8A 原位染色呈现不同分布。

在癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)的结肠癌资料中,团队按基因集评分比较患者生存。WICC 富集与较差总体生存相关,但将不同细胞状态联合分组、或进一步按微卫星状态细分时,部分比较未达到显著。患者资料提供关联证据,后续功能试验用于检验免疫作用。

鼠源类器官共培养检验 T 细胞杀伤

功能实验使用具有 Apc、Kras 和 Trp53 相关改变的鼠源肿瘤类器官,并加入能识别模型特定抗原的 CD8 T 细胞。团队先选择性减少 WICC,再比较类器官单培养和 T 细胞共培养的存活与接触情况。

单独减少 WICC 对模型存活影响较小;加入 T 细胞后,结构破坏和死亡染色明显增加。约 72% 的类器官出现超过一半细胞死亡,这个比例的分母为类器官结构,来自 4 次独立实验。

另 3 次独立实验比较 T 细胞在模型表面的分布。减少 WICC 后,表面被 T 细胞覆盖超过一半的类器官比例升高。该指标与死亡染色一起反映共培养中的细胞接触和肿瘤损伤,所用功能模型为鼠源。

NOTUM 补回和缺失模型支持候选免疫机制

在减少 WICC 的共培养中加入重组 NOTUM,更多类器官保留至少一半存活细胞,提示分泌蛋白参与保护作用。团队还建立 Notum 缺失模型;在免疫完整小鼠中,缺失模型生长较慢,且出现较多内源 CD8 T 细胞浸润。

进一步给予相应抗原特异 T 细胞后,Notum 缺失肿瘤在取样终点回缩至未能检出,而保留 Notum 的肿瘤仍持续生长。这项体内比较补充了共培养结果,针对的是特定鼠源模型和人工定义抗原。

在独立 T 细胞实验中,WNT3A 上调部分 WNT 响应基因,加入 NOTUM 后这些变化减弱,包括 TCF7、CCR7 和 BCL2 等与 T 细胞状态有关的基因。作者据此提出,肿瘤分泌的 NOTUM 可能通过局部抑制 WNT 相关转录,影响 T 细胞维持和迁移。

该研究提出了 NOTUM 相关免疫干预的方向,尚未测试可用于患者的 NOTUM 抑制治疗。WICC 对树突状细胞、巨噬细胞及其他间质成分的作用,以及该细胞状态中的其他可干预分子,仍是作者列出的后续问题。

来源与延伸阅读

  1. A tumor-intrinsic WNT-inhibitory NOTUM program drives immune resistance in microsatellite stable colorectal cancer. Cell Reports Medicine (2026). ↗