苏州大学周幽心团队：有效提高胶质瘤治疗疗效的靶向治疗新策略

9月4日，苏州大学周幽心研究团队在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表了研究论文，题为“The dual role of POSTN in maintaining glioblastoma stem cells and the immunosuppressive phenotype of microglia in glioblastoma”，本研究中，研究人员发现，由GSCs分泌的POSTN通过激活αVβ3/PI3K/AKT/β-catenin/FOSL1通路促进GSC自我更新和肿瘤生长。除了对GSC的内在作用外，POSTN还可以通过αVβ3/PI3K/AKT/NFκB通路招募小胶质细胞并上调其CD70表达，从而促进Treg的发育和功能，并支持形成免疫抑制性肿瘤微环境。在GBM的体外模型和原位小鼠模型中，POSTN缺失扰乱了GSC的维持，减少了免疫抑制性小胶质细胞的招募，并抑制了GBM的生长。本研究结果表明，POSTN在维持GSCs和调节小胶质细胞的免疫抑制表型方面发挥着关键作用，并为治疗GBM提供了新的治疗靶点。

背景知识

胶质母细胞瘤（GBM）被归类为四级胶质瘤，是中枢神经系统常见的内源性恶性肿瘤。尽管实施了包括较大限度手术切除、放疗和以替莫唑胺（TMZ）为基础的化疗联合后续序贯TMZ治疗的标准治疗方案，但新诊断的GBM患者的平均总生存（OS）时间仅为14.6个月。胶质母细胞瘤干细胞（GSCs）是一小部分具有自我更新和多向分化能力的GBM细胞，被认为是GBM肿瘤发生和发展的责任方。GSCs还具有辐射抵抗、化疗抵抗、血管生成和侵袭性等特性，与GBM患者的不良预后相关。因此，靶向GSCs是治疗GBM患者的一种有前景的方法。

胶质母细胞瘤（GBM）的发生和发展受到GSCs与肿瘤微环境（TME）之间的相互调节的深刻影响。TME由细胞外基质、血管、免疫细胞、分泌分子和其他成分组成。TME的发展对于GBM的发生和发展至关重要。之前的研究已经证实，GSCs与TME中的内皮细胞、星形胶质细胞、成纤维细胞、小胶质细胞和其他免疫细胞相互作用，以重塑微环境，从而诱导GBM的恶性进展。在GBM微环境中，小胶质细胞是丰富的免疫细胞群体之一。小胶质细胞在GBM组织中的增殖活性显著高于正常脑组织。一方面，小胶质细胞合成并释放转化生长因子-β1（TGF-β1），通过促进基质金属蛋白酶-9（MMP-9）的表达来支持GSC的侵袭；另一方面，免疫抑制性小胶质细胞通过释放白细胞介素-10（IL-10）、调节哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路或其他通路，促进GBM中免疫抑制微环境的形成。此外，CSCs通过产生可溶性集落刺激因子(sCSF-1)、巨噬细胞抑制因子-1(MIC-1)和Wnt1-诱导信号通路蛋白1(WISP1)等因子来招募和调节微glia，从而建立免疫抑制的TME。因此，GSCs及其与微glia的相互作用可能是GBM治疗的潜在靶点。在这项研究中，POSTN被确定为调节GSC-微glia交互作用的关键治疗靶点。

POSTN在GBM中高度表达，并促进GSC的自我更新

为了评估POSTN在临床上的潜在意义，研究人员通过免疫组织化学、定量实时PCR（qRT-PCR）和免疫印迹等方法检测了POSTN在正常脑组织和脑瘤组织中的表达。与正常脑组织相比，POSTN在脑瘤组织中的表达显著增加（p<0.0001），其中在GBM中的表达较高。此外，来自数据库的数据集的生存分析显示，在脑瘤患者中，高POSTN表达与较差的预后有关（p<0.0001）。接下来，研究人员对在手术期间获取的2例成人IDH1野生型GBM组织进行了单细胞RNA测序分析。研究人员确认POSTN几乎只在肿瘤细胞中表达。然后，研究人员分离出肿瘤细胞簇，并重复了聚类过程以区分更具体的肿瘤细胞亚型。研究人员进一步分析了3例成人胶质母细胞瘤的公开单细胞数据集（GSE139448），并获得了相似的结果。为了进一步探索POSTN表达与胶质母细胞瘤生长之间的潜在联系，研究人员通过免疫荧光法对人胶质母细胞瘤组织中的POSTN表达进行了检测，发现POSTN主要由表达GSC标记物（CD133）的癌细胞表达，分布在GSC周围的区域。这些数据表明，在人胶质母细胞瘤中，POSTN主要由GSC分泌，与胶质母细胞瘤的发展和进展有关。

POSTN在胶质母细胞瘤中高度表达，并促进胶质母细胞瘤干细胞的自我更新

脑胶质瘤中POSTN的敲低逆转了与肿瘤相关的免疫抑制并抑制了肿瘤生长

为了验证POSTN在GBM中的促瘤作用，研究人员在小鼠胶质瘤细胞系GL261中敲低POSTN，并将正常和敲低POSTN的GL261细胞原位注射到C57BL/6J小鼠体内。体内生物发光成像显示，敲低POSTN显著抑制gl261来源的异种移植瘤的生长，并且与对照组相比，敲低POSTN组小鼠的生存时间显著延长。TMEM119和CD70免疫荧光分析显示，POSTN敲低显著抑制小胶质细胞的募集和CD70的表达。此外，HE和免疫组织化学染色显示，POSTN敲低降低了Treg细胞的数量，如FOXP3的存在所表明的，增加了CD8+ T细胞的数量以及凋亡细胞的数量，并减少了肿瘤的生长。综上所述，这些数据表明，POSTN对小胶质细胞中PI3K/AKT/NFκB p65/CD70信号通路的调控是GBM中Treg介导的免疫抑制微环境的重要机制。

研究小结

综上所述，研究人员确定了POSTN是调节GSCs和免疫抑制性小胶质细胞在GBM微环境中的分子通讯的关键调节因子。POSTN通过自分泌方式激活PI3K/AKT/β-catenin/FOSL1通路，促进GSC自我更新和肿瘤生长。此外，POSTN通过旁分泌方式招募小胶质细胞，通过PI3K/AKT/NFκB通路上调CD70在小胶质细胞中的表达，从而促进Tregs的发展和功能，促进形成免疫抑制性TME。本研究结果表明，靶向POSTN基因可能是一种有前途的治疗策略，可以消除GSCs，破坏免疫抑制环境，并克服GBM患者的治疗耐药。