癌症相关成纤维细胞（CAF）是胰腺导管腺癌（PDAC）微环境中含量最丰富的间质细胞群体，其亚群分类复杂，主要包括炎症型（iCAF，以IL6分泌为特征）、肌成纤维细胞型（myCAF，以αSMA高表达为特征）和抗原呈递型（apCAF，以HLA-DR表达为特征）。与此同时，PDAC肿瘤细胞本身亦存在两种主要分子亚型：保留上皮标志物的经典型（classical）和呈现准间充质特征的基底型（basal），其中基底型肿瘤患者对化疗反应更差、总生存期更短。虽然已有研究分别描述了CAF亚型和肿瘤细胞亚型的分类体系，但CAF与肿瘤上皮细胞之间的动态互作如何在空间上组织、以及CAF信号如何调控肿瘤细胞亚型转换，仍不完全清楚。近期，《Cancer Research》发表了一篇题为"Cancer-Associated Fibroblasts Promote Epithelial–Mesenchymal Transition and Classical to Basal Subtype Shift in Pancreatic Cancer"的研究论文。该研究利用空间蛋白组（43-plex超多重蛋白成像）及患者来源类器官（PDO）-CAF共培养转录组分析，系统揭示了CAF与肿瘤细胞亚型之间的空间邻近关系、CAF驱动肿瘤细胞上皮-间质转化（EMT）及经典型向基底型转换的功能机制，并鉴定出CAF来源的IL8在维持经典型表型中的关键调控作用，为深入理解PDAC微环境异质性和探索靶向CAF-肿瘤细胞信号轴的治疗策略提供了重要基础。

该研究纳入了15例接受根治性手术切除的PDAC患者。研究者首先利用空间蛋白组技术，采用包含43种抗体的Panel，对患者肿瘤组织切片进行了高维空间蛋白组学分析。该Panel涵盖了CAF亚型标志物（αSMA、VIM、PDGFRα、FAP、IL-6、IL-8、CD105、CXCL12、HLA-DR等）、上皮细胞标志物（PanCK、E-cadherin、N-cadherin、GATA6、TFF1、KRT17、S100A2等）以及免疫细胞标志物（CD3、CD4、CD8、FOXP3、CD45RO、CD45RA、CD16、CD68、CD163、CD20、PD-1、GZMB、Ki67等），实现了对肿瘤区域中基质、上皮、免疫细胞亚群的全景式空间解析。为避免三级淋巴结构（TLS）对分析的影响，研究者通过与病理学家合作标注，系统选取了富含恶性上皮/富含基质以及免疫丰富/免疫贫乏区域的感兴趣区（ROI），并采用CD3/CD68双重免疫组化预筛选以确保取样均衡。所有细胞通过Phenograph聚类分析进行注释，鉴定出经典型肿瘤细胞、基底型肿瘤细胞、混合型肿瘤细胞（同时表达经典型和基底型标志物）、iCAF、myCAF、apCAF、CD105⁺ CAF、CXCL12⁺ CAF及多种T细胞亚群等。研究者进一步采用基于像素的聚类方法作为正交验证，两种方法获得的细胞类型比例高度相关。

通过最近邻空间分析（nearest neighbor analysis），研究者揭示了CAF亚型与肿瘤细胞亚型之间的特异性空间邻近关系。在4 μm距离半径内筛选距离经典型、基底型和混合型肿瘤细胞最近的三个细胞，发现iCAF是经典型肿瘤细胞最近邻中出现频率最高的CAF亚型，而myCAF是基底型肿瘤细胞最近邻中最常见的CAF亚型。该空间邻近关系在10 μm和30 μm半径下仍保持一致，排除了距离尺度带来的偏差。将患者按治疗状态分层（未经治疗 vs. FOLFIRINOX新辅助化疗），总体趋势保持相似。apCAF作为占比较低的CAF群体，也被发现与基底型肿瘤细胞存在最近邻关系。这些数据首次从空间蛋白组维度证明，PDAC微环境中iCAF/经典型和myCAF/基底型分别构成特异性空间社区（cellular neighborhoods），提示CAF与肿瘤细胞的物理邻近可能驱动肿瘤细胞亚型的定向调控。

为功能性验证CAF对肿瘤细胞转录组的影响，研究者从上述患者中建立了患者匹配的PDO和CAF细胞系，构建了三维共培养体系。研究对来自13例患者的FACS分选的共培养和单独培养CAF及PDO进行了Bulk RNA-seq分析。差异基因表达分析发现，与单独培养相比，共培养的PDO中与纤维化和恶性进展相关的基因（POSTN、DCN、COL1A2、MMP2、INHBA）显著上调。Hallmark基因集富集分析表明，共培养PDO中EMT、TNFα应答、E2F靶点、KRAS信号和MYC靶点等通路显著富集。在形态学层面，共培养PDO随时间呈现细胞形态改变，更具间充质样特征。流式细胞术定量检测显示，与CAF共培养的PDO表面N-cadherin表达显著增加，但仅CAF条件培养基无法诱导N-cadherin上调，提示细胞间直接接触在EMT诱导中起重要作用。然而，基底型标志物KRT17的表面表达在共培养和条件培养基处理下均升高，提示分泌因子在亚型转换中同样发挥作用。在患者组织水平，空间蛋白组揭示了距离CAF较近的肿瘤细胞E-cadherin表达降低而vimentin表达升高，进一步支持了CAF驱动肿瘤细胞EMT的假说。

研究者进一步探讨了CAF对肿瘤细胞经典型/基底型分子亚型的影响。单独培养的PDO在经典型和基底型分类基因的表达上呈现患者间异质性。当与CAF共培养后，部分PDO的基因表达发生显著改变，在5例患者（定义为"plastic"PDO）中观察到从经典型向基底型的显著转录组转换，包括KRT6A、COL1A2、CD44以及多种钙黏蛋白基因的上调。Hallmark通路分析显示，"plastic"PDO中EMT、E2F靶点、血管新生和缺氧信号通路进一步富集，提示CAF赋予了肿瘤细胞更具侵袭性的表型。

为鉴定CAF分泌组中介导亚型转换的关键蛋白，研究者收集了不同功能表型CAF的条件培养基进行蛋白质组分析。在"plastic"CAF条件培养基中鉴定出43种独特分泌蛋白，这些蛋白归纳为免疫相关蛋白、生长因子相关蛋白和细胞迁移相关蛋白三大功能集群。通过重组蛋白逐一功能筛选，研究者发现IL8是维持肿瘤细胞经典型基因表达的关键分泌因子——重组IL8处理可上调经典型标志物TFF1、CLDN18、LGALS4等的基因表达，而对基底型标志物KRT17和S100A2的表达无显著影响。回到患者组织的空间蛋白组数据分析中，研究者发现FAP⁺、CXCL12⁺、IL6⁺、IL8⁺ CAF是位于经典型和混合型肿瘤细胞最近邻频率最高的CAF群体。这些结果揭示了CAF-TME中IL8功能的新范式：传统观点认为IL8是肿瘤细胞EMT的标志物和免疫抑制的中介，而本研究从基质细胞来源的角度揭示了IL8在维持经典型肿瘤细胞表型中的新功能。当CAF来源的IL8信号丧失时，肿瘤细胞可能发生经典型向基底型的表型转换。这一发现对理解IL8在PDAC中的功能二重性以及设计针对IL8信号的治疗策略具有重要意义。

最后，研究者利用空间蛋白组数据系统分析了免疫细胞与CAF-肿瘤细胞空间社区的关系。最近邻分析显示，在所有肿瘤细胞亚型和CAF亚型中，T细胞均为出现频率最高的免疫细胞邻居。进一步按T细胞亚群和肿瘤亚型分层分析发现，效应CD4⁺ T细胞和CD8⁺ T细胞在基底型和混合型肿瘤细胞邻域中的分布频率显著高于经典型肿瘤细胞。在CAF亚型层面，T细胞在myCAF附近的出现频率最高。将患者按治疗状态分层后，上述趋势保持一致。这些数据表明，基底型/myCAF富集的微环境区域与活化T细胞的浸润增加相关，而经典型/iCAF/IL8富集的区域可能通过特定机制限制T细胞浸润或功能。鉴于IL8已知参与T细胞抑制和免疫检查点阻断治疗抵抗，这些空间免疫特征为理解PDAC肿瘤亚型与免疫治疗应答的关联提供了新的空间生物学视角。

这项研究通过整合高维空间蛋白组学和功能性的患者来源共培养转录组学，首次从空间和功能两个维度系统阐明了CAF在PDAC微环境中驱动肿瘤细胞可塑性的关键调控机制。研究的创新性主要体现在以下几个方面：（1）利用43种抗体Panel对15例PDAC患者肿瘤组织进行了高分辨率空间蛋白组学解析，鉴定出13种CAF亚型和8种T细胞亚群，揭示了iCAF与经典型肿瘤细胞、myCAF与基底型肿瘤细胞之间的特异性空间邻近关系，为PDAC微环境的细胞社区理论提供了重要的空间蛋白证据；（2）通过患者匹配的PDO-CAF三维共培养系统和Bulk RNA-seq，功能性验证了CAF驱动肿瘤细胞EMT和经典型向基底型亚型转换的能力，突破了以转录组分类为主的描述性研究局限；（3）通过CAF分泌蛋白组筛选和重组蛋白功能验证，发现了CAF来源的IL8在维持肿瘤细胞经典型表型中的新功能——当该信号丧失时可诱导向更具侵袭性的基底型转换，颠覆了传统认为IL8主要发挥促EMT和免疫抑制作用的单一认知，揭示了IL8在PDAC中的功能二重性；（4）揭示了基底型/myCAF富集区域与活化T细胞浸润增加的空间关联，为理解PDAC免疫微环境的异质性和免疫治疗抵抗的空间机制提供了新线索。该研究不仅深化了对PDAC微环境中CAF-肿瘤细胞-免疫细胞三方空间互作的理解，也为以CAF亚型或IL8信号轴为靶点的精准治疗策略提供了科学依据。未来研究需进一步在共培养体系中整合免疫细胞组分，以全面解析CAF-肿瘤-免疫三者间的功能互作网络及其治疗靶点价值。

| 参考文献

Belanger K, Guinn S, Perez B, et al. Cancer-Associated Fibroblasts Promote Epithelial–Mesenchymal Transition and Classical to Basal Subtype Shift in Pancreatic Cancer. Cancer Res. 2026;86(14):3604–3622.