是否存在一个独特的癌症干细胞(CSC)亚群专门负责转移,以及该过程如何发生,这些问题仍未得到解决。
2026年2月12日, 中山大学邝栋明,魏瑗和劳向明共同通讯在Nature Cell Biology 在线发表题为“THY1+ cancer stem cells drive metastasis through a pseudohypoxic state shaped by neutrophil-derived mitochondria”的研究论文。该研究通过多组学、泛癌分析和多种荷瘤模型,作者鉴定出THY1⁺ CSCs是转移的关键驱动者,并揭示了一种先前未被认识的“假性缺氧”状态(独立于经典缺氧)作为其核心调控因素。THY1⁺ CSCs的自我更新由白细胞介素-6(IL-6)–MYC信号通路维持。
当遇到中性粒细胞时,THY1⁺ CSCs激活THY1–Mac1轴,触发Src–Akt/Erk通路、Rac1活化以及一种迁移体依赖的过程,该过程诱导中性粒细胞排出富含活性氧的受损线粒体。THY1信号进一步增强了巨胞饮作用,使得CSCs能够内化这些线粒体并进入假性缺氧状态,从而促进CSC转移。值得注意的是,靶向IL-6–Myc、THY1–Mac1或Src–Akt/Erk信号通路可有效抑制假性缺氧驱动的CSC转移。这些发现揭示了CSCs发生转移的先前未被探索的机制,为对抗肿瘤转移和改善癌症预后提供了潜在策略。
大多数肿瘤细胞在转移过程中会遇到严峻的障碍,包括失巢凋亡、免疫监视和治疗压力。相比之下,癌症干细胞(CSCs)对细胞凋亡和治疗具有内在抵抗性,使其能够驱动转移、复发及癌症相关死亡。尽管CSCs具有共同的干性特征,但它们表现出显著的功能异质性,这引出了一个根本性问题:是否存在一个专门的CSC亚群特异性地主导转移过程?鉴定出此类细胞群可能揭示出阻断播散、预防继发性转移及对抗治疗诱导的转移进展的治疗机会。
在肿瘤内部,大多数CSCs处于静息状态;仅有一小部分细胞处于活跃增殖或分化状态。值得注意的是,调控休眠与增殖的基因程序通常与驱动转移的程序相悖,这突显了一个尚未解决的问题:CSCs如何转变为转移状态?新出现的证据表明,肿瘤微环境(特别是髓系细胞)是CSC转移演变的关键驱动因素。因此,识别促使CSCs向转移状态转换的微环境信号,可能有助于靶向阻断CSC驱动的播散过程。
THY1识别出转移性癌干细胞亚群(图片源自Nature Cell Biology )
缺氧相关的转录程序是转移的核心调控因子,然而肿瘤血管生成却矛盾地改善了灌注良好区域的缺氧状况。这引出了一个关键问题:肿瘤细胞如何在富氧生态位中维持缺氧信号并实现转移?通过整合单细胞与空间转录组学、泛癌分析以及多种体内模型,作者鉴定出THY1⁺ CSCs是一个通过不依赖缺氧的“假缺氧”程序驱动转移的亚群。THY1⁺ CSCs通过白细胞介素(IL)-6–MYC信号通路维持自我更新,并通过THY1–Mac1交互作用诱导中性粒细胞通过迁移小体排出富含活性氧(ROS)的受损线粒体。THY1依赖性的大胞饮作用摄取这些线粒体,从而建立假缺氧状态并促进转移。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41556-026-01876-1