《Cell》：肺間質(zhì)巨噬細(xì)胞分泌小細(xì)胞外囊泡（sEV）促進(jìn)癌癥相關(guān)血栓形成和轉(zhuǎn)移

2025年2月11日，威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的研究人員，在國際期刊Cell（IF：45.5）發(fā)表了題為“Extracellular vesicles from the lung pro-thrombotic niche drive cancer-associated thrombosis and metastasis via integrin beta 2 ”的研究性論文。該研究表明，腫瘤通過釋放趨化因子 CXCL13 來驅(qū)動(dòng)血栓形成，這些趨化因子隨后會(huì)循環(huán)到肺部，一旦到達(dá)肺部，趨化因子就會(huì)促使肺間質(zhì)巨噬細(xì)胞（interstitial macrophages, IMs）釋放小細(xì)胞外囊泡（small EVs，sEV），這些小囊泡會(huì)附著在血小板上，進(jìn)而形成危及生命的血栓。這些發(fā)現(xiàn)有助于推動(dòng)確定血栓風(fēng)險(xiǎn)的診斷性檢查以及開發(fā)更安全的預(yù)防血栓的更安全療法。

血栓通常是在傷口出血時(shí)形成以止血，然而，癌癥患者即便在沒有受傷的情況下也可能形成血栓，進(jìn)而堵塞血管，切斷器官的血液循環(huán)。血栓形成是某些癌癥（例如胰腺導(dǎo)管腺癌）和晚期癌癥患者死亡的主要原因，據(jù)統(tǒng)計(jì)，多達(dá) 60% 的癌癥患者死于血栓，而不是癌癥本身。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，癌癥患者的血栓形成與血管壁或癌細(xì)胞本身有關(guān)，而這項(xiàng)研究重新定義了癌癥患者血栓形成的概念——癌癥患者的血栓形成起源于肺，這是一個(gè)此前未被認(rèn)知的革命性的概念。

癌癥是一種全身疾病，其并發(fā)癥超出原發(fā)腫瘤部位。其中，血栓形成是某些癌癥（如胰腺導(dǎo)管腺癌 (PDAC)）和晚期疾病患者的第二大死亡原因。該文獻(xiàn)證明了在多種癌癥的非轉(zhuǎn)移性肺微環(huán)境中，C-X-C基序趨化因子13（CXCL13）-重編程肺間質(zhì)巨噬細(xì)胞分泌促血栓性小細(xì)胞外囊泡（sEVs），我們將其定義為促血栓性生態(tài)位（PTN）。這些sEVs包裹集束整合素β2，與整合素αX二聚，并與血小板結(jié)合糖蛋白 (GP)Ib 相互作用，誘導(dǎo)血小板聚集，從而引發(fā)血栓形成。阻斷整合素β2可減少sEV誘導(dǎo)的血栓形成和肺轉(zhuǎn)移。重要的是，與沒有血栓病史的患者相比，PDAC患者在血栓發(fā)生前的等離子體中sEV-β2水平升高。我們發(fā)現(xiàn)肺PTN的建立是癌癥進(jìn)展的系統(tǒng)性后果，并確定sEV-β2是血栓形成風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)后生物標(biāo)志物以及預(yù)防血栓形成和轉(zhuǎn)移的靶標(biāo)。研究團(tuán)隊(duì)使用抗體阻斷整合素 β2 與血小板的結(jié)合，小鼠沒有產(chǎn)生副作用，也沒有過度出血的情況。對于早期癌癥或晚期癌癥小鼠，這種抗體治療不僅減少了血栓形成，還抑制了腫瘤的肺轉(zhuǎn)移。

癌癥相關(guān)血栓形成至少部分是通過腫瘤細(xì)胞和血小板之間的相互作用而發(fā)生的。血小板聚集響應(yīng)腫瘤信號(hào)（例如，膜結(jié)合血小板粘附蛋白和可溶性促聚集因子），然后支持轉(zhuǎn)移性傳播和生長。這種腫瘤-血小板的合作創(chuàng)造了一個(gè)自我延續(xù)的環(huán)境，加速了疾病進(jìn)展和死亡率。由此產(chǎn)生的血栓并發(fā)癥，特別是彌散性血管內(nèi)凝血（disseminated intravascular coagulation, DIC）和血栓栓塞（thromboembolism, TE），是癌癥相關(guān)死亡的主要原因。DIC是一種系統(tǒng)性綜合征，與多組織微血栓沉積相關(guān)，導(dǎo)致灌注不良、器官衰竭和凝血因子和血小板耗竭引起的出血。因此，患者通常會(huì)出現(xiàn)明顯的血栓栓塞事件和較差的生存率。7%-20%的實(shí)體惡性腫瘤患者被診斷為DIC，盡管尸檢結(jié)果表明幾乎所有的癌癥患者都患有DIC。相反，與癌癥相關(guān)的TE在臨床上往往是明顯的，胰腺導(dǎo)管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC，12%-36%的患者）、肺和腦惡性腫瘤（＞10%的患者）是TE的最高風(fēng)險(xiǎn)。乳腺癌和黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)較低，但相當(dāng)大（3%-5%的患者）。無論癌癥類型如何，所有晚期癌癥都與更大的血栓形成風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，這突出了血栓形成與轉(zhuǎn)移之間的聯(lián)系。

機(jī)制上，包括止血因子基因的突變，組織因子（tissue factor, TF）和podoplanin，與血栓形成風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。雖然腫瘤細(xì)胞上這些因子的高水平可能解釋腫瘤內(nèi)血栓形成，但它們在循環(huán)細(xì)胞外囊泡（Eextracellular vesicles, Vs）上的存在可能解釋系統(tǒng)性血栓形成模式外泌體和小EVs（small EVs, sEVs），包括外泌體和exomeres，介導(dǎo)細(xì)胞間的通訊，在全身性疾病中具有治療和預(yù)測價(jià)值。TF優(yōu)先與癌癥患者血液中的外泌體相關(guān)。然而，在一些但不是所有的研究中，EV-TF與癌癥TE風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)表明，存在尚未確定的、不依賴TF的途徑驅(qū)動(dòng)EV誘導(dǎo)的血栓形成。先前的臨床前證據(jù)表明，sEV介導(dǎo)的凝血和血小板聚集與胞外體TF活性無關(guān)，但其在癌癥相關(guān)血栓形成中的預(yù)測價(jià)值尚不清楚。此外，腫瘤微環(huán)境中來自非癌細(xì)胞的EVs的促凝特性仍然是一個(gè)未被充分研究但臨床上重要的研究領(lǐng)域。

總之，研究者證明了來自腫瘤小鼠和癌癥患者的非轉(zhuǎn)移性和轉(zhuǎn)移性肺中的肺間質(zhì)巨噬細(xì)胞（interstitial macrophages, IMs）的sEVs是血栓形成風(fēng)險(xiǎn)升高的關(guān)鍵因素，表明肺是癌癥相關(guān)血栓形成的主要起始部位。我們發(fā)現(xiàn)sEVs表面的活化和聚集形式的整合素β2是血管內(nèi)血栓形成的發(fā)起者。在臨床前模型中，選擇性β2阻斷不僅可以預(yù)防血栓形成，還可以減少轉(zhuǎn)移性疾病。我們發(fā)現(xiàn)，來自荷瘤小鼠和癌癥患者的肺sEVs上的αXβ2二聚體與血小板糖蛋白 (GP)Ib 相互作用，啟動(dòng)血小板聚集。此外，我們發(fā)現(xiàn)，在PDAC患者中，漿細(xì)胞sEVs中β2水平升高與TE的后續(xù)發(fā)展相關(guān)。因此，肺源性sEV相關(guān)整合素β2既是一種新的潛在的液體活檢分析物，可用于血栓高?；颊叩姆謱?，也是預(yù)防血栓形成和轉(zhuǎn)移的潛在靶點(diǎn)。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

1.肺是癌癥患者血栓形成的主要部位；

2.肺間質(zhì)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生整合素 β2+ 小細(xì)胞外囊泡（sEV）；

3.sEV-β2與整合素 αx 形成二聚體，并與血小板 GPIb 相互作用，誘導(dǎo)其聚集；

4.血漿 sEV 中整合素 β2 水平可預(yù)測癌癥患者的血栓風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)聯(lián)研究-詳情鏈接

2024年10月7日，美國紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院和愛因斯坦醫(yī)學(xué)院、英國愛丁堡大學(xué)、澳大利亞西澳大學(xué)、西班牙國家癌癥中心的Julio A. Aguirre-Ghiso團(tuán)隊(duì)的研究人員，在國際期刊Cell（IF：45.5）發(fā)表了題為“Lung-resident alveolar macrophages regulate the timing of breast cancer metastasis”的研究性論文。發(fā)現(xiàn)肺泡巨噬細(xì)胞（AM）會(huì)誘導(dǎo)擴(kuò)散性癌細(xì)胞（DCC）休眠，并且這是由DCC和AM之間的TGF-β2-TGF-βRIII信號(hào)傳導(dǎo)介導(dǎo)的，隨著癌細(xì)胞的進(jìn)化，DCC下調(diào)TGF-βRIII表達(dá)，與AM的互作降低，使得其可以逃避免疫控制。研究人員使用荷蘭LIPOSOMA的巨噬細(xì)胞清除劑Clodronate Liposomes氯膦酸二鈉脂質(zhì)體（貨號(hào)：CP-005-005）耗竭/清除了所有的肺泡巨噬細(xì)胞（AM）細(xì)胞，2周后檢測發(fā)現(xiàn)并不會(huì)影響肺部DCC的數(shù)目，但是增殖的DCC數(shù)目顯著增加。因此，敲除AM細(xì)胞可以喚醒沉睡的DCC，促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移。至此，肺泡巨噬細(xì)胞（AM）和肺間質(zhì)巨噬細(xì)胞（IM）都與癌癥轉(zhuǎn)移相關(guān)，均發(fā)表成果于Cell頂刊。

原始文獻(xiàn)

Lucotti, Serena et al., Extracellular vesicles from the lung pro-thrombotic niche drive cancer-associated thrombosis and metastasis via integrin beta 2, Cell (2025).