外泌体S100A9通过激活癌症相关成纤维细胞促进腺样囊性癌的肺转移

Exosomal S100A9 promotes lung metastasis of adenoid cystic carcinoma via activating cancer-associated fibroblasts.

作者信息Chu-Wen Chen, Shen-Rong Zhang, Yu-Meng Yan, Kuang-Wu Pan, Fa-Rong Ou, Kai Su, Bin Cheng
PMID41760596
发布时间2026-02-27
DOI10.1038/s41420-026-02991-6

实验完整度

高

包含体外细胞实验(共培养、功能实验)、动物模型(肺转移模型)、临床样本分析、单细胞转录组测序及蛋白质组学等多层次验证。

主要模型

SACC-83细胞系 SACC-LM细胞系 原代成纤维细胞(NFs和CAFs) NOD/SCID小鼠模型

重点核对

S100A9在SACC-LM细胞及其外泌体中高表达,且与肺转移相关。 外泌体S100A9促进成纤维细胞活化,上调FAP和α-SMA表达。 S100A9-exo通过IL-17-TNF-NF-κB轴激活成纤维细胞。 活化的成纤维细胞分泌IL-17促进SACC-83细胞EMT和肺转移。

摘要

腺样囊性癌(ACC)是一种起源于分泌腺的恶性上皮性肿瘤,常转移至肺部,是导致患者死亡的主要原因。在此,我们观察到钙结合蛋白S100A9在高转移性ACC细胞中显著上调,并显著富集于其衍生的外泌体中。采用单细胞RNA测序全面描绘肿瘤微环境(TME),揭示上皮细胞与癌症相关成纤维细胞(CAFs)之间存在强烈的细胞间通讯。机制上,富含S100A9的外泌体重编程正常成纤维细胞,使其获得活化CAF表型,其特征是FAP和α-SMA表达上调,以及IL-17、TNF-α和NF-κB信号通路富集。功能上,这些外泌体教育的CAFs通过IL-17依赖性信号轴促进ACC细胞的上皮-间质转化,并在体内促进肺转移。总之,这些发现确立了外泌体S100A9作为TME重编程的关键介质,提示靶向S100A9–IL-17轴可能成为阻断ACC肺转移的一种有前景的治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
外泌体S100A9是否通过调节肿瘤微环境中的成纤维细胞促进腺样囊性癌的肺转移?
核心机制
S100A9富集的外泌体重编程正常成纤维细胞为活化CAFs,通过IL-17-TNF-NF-κB轴促进成纤维细胞活化,活化CAFs分泌IL-17进而促进ACC细胞EMT和肺转移。
主要证据
体外实验证实S100A9-exo诱导NFs表达FAP/α-SMA并增强收缩和迁移能力;体内实验证实S100A9-exo预注射增加ACC肺转移;阻断IL-17逆转EMT表型。
研究意义
靶向S100A9–IL-17轴可能成为干扰ACC肺转移的一种有前景的治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

筛选S100A9作为关键因子

比较低转移和高转移ACC细胞及其外泌体中差异表达的分子。

通过mRNA微阵列和蛋白质组学分析SACC-83和SACC-LM细胞及其外泌体,鉴定差异表达蛋白,并通过Western blot验证S100A9高表达。

2

临床样本和单细胞转录组分析

探究S100A9表达与临床特征及肿瘤微环境中细胞间通讯的关系。

对56例ACC组织进行免疫组化分析,对5例肿瘤和2例正常唾液腺进行单细胞测序,鉴定CAF亚群及与EMT上皮细胞间的通讯。

3

体外验证外泌体S100A9对成纤维细胞活化的影响

验证外泌体S100A9是否诱导成纤维细胞向CAF表型转化。

用SACC-LM来源的外泌体或S100A9过表达外泌体处理正常成纤维细胞,检测FAP/α-SMA表达、胶原收缩和迁移能力,并通过siRNA敲低或抑制剂处理验证特异性。

4

体内验证外泌体S100A9对肺转移的影响

评估外泌体S100A9是否促进肺转移和形成转移前微环境。

NOD/SCID小鼠经尾静脉注射外泌体(预转移微环境模型和转移模型),检测肺组织FAP/α-SMA表达、纤维连接蛋白等,并评估肺转移灶。

5

机制探究:IL-17-TNF-NF-κB轴

明确外泌体S100A9激活成纤维细胞的下游信号通路。

对处理后的成纤维细胞进行RNA测序,分析信号通路富集,并通过ELISA、Western blot、抑制剂实验验证IL-17和TNF-α的作用。

6

验证活化成纤维细胞通过IL-17促进肿瘤细胞EMT

测试活化成纤维细胞是否通过IL-17促进ACC细胞的恶性表型。

将活化的成纤维细胞与SACC-83细胞共培养,检测迁移、侵袭、增殖和EMT标记物变化,并利用IL-17中和抗体或重组IL-17A验证功能。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Gibco--
DMEM/F12培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
蔗糖垫----
exoRNeasy血清/血浆Maxi试剂盒Qiagen--
PKH26Sigma-Aldrich--
DAPIZSGB-BioZLI-9556
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific--
人S100A9 ELISA试剂盒Elabscience--
人IL-17A ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteH014-2
IL-17A中和抗体R&D Systems--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与外泌体处理
细胞系来源、培养条件、外泌体浓度及处理时间
阅读提示:Methods部分“Tissue samples and cell lines”和“Exosome isolation”
成纤维细胞活化
S100A9-exo处理时间、剂量、检测指标(FAP/α-SMA表达)
阅读提示:Figure 3图注及“Immunofluorescence”方法
小鼠肺转移模型
小鼠品系、周龄、外泌体剂量、注射途径、细胞量、时间点
阅读提示:Methods部分“Mouse model of lung metastasis”
共培养实验
共培养时间、细胞数量比例、Transwell孔径
阅读提示:Figure 5图注及“Transwell assays”方法
分子机制验证
抑制剂浓度(BAY-117082)、抗IL-17中和抗体浓度、重组IL-17A浓度
阅读提示:Figure 4和Figure 5图注及“Western blot analysis”方法