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文章标题：Pirfenidone alleviates fibrosis by acting on tumour–stroma interplay in pancreatic cancer
中文标题：磷吡非尼酮通过作用于胰腺癌中的肿瘤-基质相互作用来缓解纤维化
发表期刊：Br J Cancer
发表时间：2024年3月
影响因子：8.8/Q1
胰腺导管腺癌 （PDAC） 是一种恶性肿瘤，5 年生存率为 12%。丰富的间充质是恶性肿瘤的部分原因。抗纤维化疗法在最近的研究中引起了人们的关注。然而，吡非尼酮（FDA 批准的治疗特发性肺纤维化的药物）在 PDAC 中的作用尚不清楚。
研究方法
使用生物信息学工具整合用吡非尼酮处理的患者来源的异种移植物 （PDX） 模型的 RNA-seq 数据，以确定细胞类型和基因的靶点。使用共聚焦显微镜、qRT-PCR 和蛋白质印迹，我们验证了肿瘤细胞中的信号通路以调节细胞因子分泌。进一步的共培养系统证明了调节基质纤维化的相互作用。最后，小鼠模型证明了吡非尼酮在PDAC中的潜力。
数据来源
结果分析
1. 吡非尼酮在体内改变胰腺环境
在PDX模型中，小鼠分别接受吡非尼酮或PBS处理后被处死；收集的组织用于进行病理染色和RNA测序（见图1A）。WGCNA分析对比了吡非尼酮处理组与对照组的RNA测序数据，揭示了明显的聚类模式（见图1B）。这一结果指出吡非尼酮能够广泛影响胰腺肿瘤的转录调控、代谢途径及其他生物学过程（见图1E）。马松三色染色观察到吡非尼酮处理组的间质纤维化有显著降低（见图1F）。利用Image-ProPlus6.0软件对拼贴神经纤维的覆盖率和综合光密度进行计算，对纤维化减少进行了定量分析（见图1G）。
2. 在PDX模型中，吡非尼酮可通过下调TGM2来减轻间质纤维化
为揭示吡非尼酮促结扎效应的分子机制，对比了吡非尼酮处理和PBS处理的肿瘤组织的转录组测序结果。利用胰腺纤维化相关基因列表，基于分子特征数据库对TCGA-PAAD队列实施了单样本基因集富集分析（ssGSEA）评分。生存分析结果进一步验证了TGM2的临床意义，发现PDAC患者中TGM2表达水平的上升与较差的预后显著相关联（见图2G）。
3. 吡非尼酮通过作用于PDAC中的肿瘤细胞表现出抗纤维化作用
对公共数据库中的单细胞RNA测序数据执行了PCA降维和UMAP分析（见图3A）。为探究吡非尼酮对肿瘤细胞或癌相关成纤维细胞（CAFs）中TGM2表达的影响，检测了四种肿瘤细胞系中吡非尼酮的作用，结果显示CAFs对吡非尼酮无响应。CAFs中TGM2的表达水平未变，表明吡非尼酮可能主要通过作用于肿瘤细胞而非CAFs来实现其抗纤维化效果。进一步构建了TGM2过表达和敲低的稳定细胞系（见图3H,J）。TGM2在细胞质与细胞核中的表达表明，它可能在肿瘤细胞中通过多样的分子途径发挥作用（见图3I）。
4. TGM2通过上调PDGFB在PDAC中的转录来促进PDGF-bb细胞因子的分泌
探讨了间质纤维化与胰腺导管腺癌（PDAC）细胞因子表达之间的联系。在TCGA-PAAD队列分析中，发现TGM2高表达组的34种细胞因子表达明显高于低表达组，揭示了TGM2表达水平与细胞因子的正相关性（见图4A）。利用Luminex悬浮芯片技术对细胞因子进行全面分析，识别出三种细胞因子表达上调和CCL3一种细胞因子表达下调（见图4C）。免疫荧光染色验证了TGM2与PDGFB水平的相关性，TGM2高表达细胞系中PDGFB表达增加（见图4）。值得注意的是，PDGFB主要在细胞核中表达，并使用ImageJ软件对荧光强度进行了定量分析（见图4H）。
5. TGM2促进NF-kB/PDGFB信号通路的激活，上调CAFs的胶原分泌
肿瘤细胞内TGM2的过量表达引起NF-kB和PDGFB表达上调，而TGM2表达下调则导致NF-kB和PDGFB表达减少（见图5A）。免疫荧光分析进一步确认了NF-kB与PDGFB水平的正相关性，NF-kB高表达的细胞系同样展示PDGFB的高表达水平（见图5）。正如JASPAR预测，研究确定了两个高得分的潜在NF-kB结合位点。双荧光素酶报告基因分析证实了NF-kB与PDGFB启动子-1711至-1720区域的特异性相互作用，促进了PDGFB的转录活性（见图5K）。这些结果揭示了PDGFB在PDAC中表达的复杂调控网络，并为靶向治疗提供了新的视角。
文章小结
吡非尼酮可以重新调节多种生物学通路，并通过下调TGM2/NF-kB/PDGFB通路抑制肿瘤细胞分泌PDGF-bb，发挥抗纤维化作用。因此，导致 CAF 分泌的胶原 X 和纤连蛋白随后减少。此外，小鼠原位胰腺肿瘤模型证明了吉西他滨具有抗纤维化作用和致敏的潜力。
