TYRO3、AXL、MERTK及其配体在结直肠癌脑转移中的作用

《Cancer Medicine》：TYRO3, AXL, MERTK and Their Ligands in Brain Metastases From Colorectal Cancers

　　

摘要：TYRO3、AXL和MERTK（TAM受体酪氨酸激酶）代表了转移性结直肠癌的潜在治疗靶点。需要临床前和临床数据进一步探索TAM受体如何与中枢神经系统相互作用，这可能影响结直肠癌脑转移（BM-CRC）。研究人员分析了已建立的结直肠癌脑转移干细胞系（BM-SC-CRC）中TAM受体的表达（RNA和蛋白质）、局部BM-CRC患者队列（蛋白质）以及来自癌症基因组图谱（TCGA）的转移性结直肠癌队列（RNA）。当原位注射到小鼠体内时，源自两名患者的BM-SC-CRC表达TYRO3和蛋白S（PROS1），但几乎不表达AXL和GAS6。当研究人员分析两名患者的原发肿瘤和转移部位时，TYRO3和AXL蛋白在所有肿瘤部位均有表达，但MERTK几乎不表达。AXL主要位于内皮细胞，而TYRO3位于肿瘤细胞。研究人员检查了一个BM-CRC患者队列中TAM受体的蛋白质表达，考虑了来自原发肿瘤（N = 85）、匹配的脑转移（N = 40）和另一个转移部位（N = 29）的组织。AXL从原发肿瘤到脑转移均有表达，因为72.7%的脑转移样本（相比之下TYRO3为44%，MERTK为53%）与其配对的原发肿瘤相比，蛋白质表达稳定（45.5%）或增加（27.2%）。在TCGA转移性CRC队列（n = 80）中，未发现任何TAM受体或PROS1具有预后价值，但GAS6在单变量（HR = 2.141 [95% CI 1.018–4.506]，p = 0.045）和多变量分析（HR = 2.382 [95% CI 1.124–5.048]，p = 0.024）中具有预后价值。在探索性分析中，低AXL/高GAS6的患者预后较差（p = 0.046）。TAM受体的配体GAS6和AXL/GAS6比率可能有助于监测包括BM-CRC在内的转移性CRC患者的预后。需要进一步研究验证TAM受体对BM-CRC预后的影响。

论文解读：TYRO3、AXL、MERTK及其配体在结直肠癌脑转移中的表达特征与预后价值

研究背景与意义

结直肠癌脑转移（BM-CRC）通常表现为异时性转移且预后极差，其发病机制涉及癌细胞穿越血脑屏障（BBB）并在脑部定植的特殊生物学过程。与其他癌种脑转移不同，CRC细胞跨越BBB的能力相对罕见，且现有抗血管生成治疗对生存期改善有限。TAM受体（TYRO3、AXL、MERTK）及其配体（PROS1、GAS6）在血管系统和神经系统中发挥关键作用，参与血管拟态和免疫调节，是潜在的抗肿瘤治疗靶点。然而，TAM受体在BM-CRC中的具体表达模式、时空演变规律及其临床预后价值尚不明确。本研究由法国普瓦捷大学医院团队开展，旨在阐明TAM受体在BM-CRC中的表达特征，探讨其作为预后标志物的潜力，相关成果发表于《Cancer Medicine》。

关键技术方法

本研究综合运用了多种实验技术与临床队列分析。首先，建立了两名BM-CRC患者的脑转移干细胞系（BM-SC-CRC1/2），并进行体外培养及原位移植瘤模型构建。其次，利用组织微阵列（TMA）技术，对包含85例BM-CRC患者的本地队列（含原发灶、脑转移灶及其他转移灶配对样本）进行了TAM受体的免疫组化染色与半定量分析。此外，提取了癌症基因组图谱（TCGA）中80例转移性结直肠癌患者的RNA测序数据，采用RSEM值进行生存分析与多因素Cox回归。统计分析主要使用GraphPad Prism和IBM SPSS软件完成。

研究结果

3.1 结直肠癌细胞模型中TAM受体及其配体的高度可变表达谱

研究人员通过分析人类蛋白质图谱数据库发现，在CRC细胞系中，TYRO3和MERTK表达较低，AXL表达中等。利用建立的BM-SC-CRC干细胞系进行RNA测序显示，与常规CRC细胞系相比，BM-SC-CRC细胞中AXL和MERTK的mRNA水平显著降低，而TYRO3和PROS1表达相似。在体内实验中，将BM-SC-CRC细胞原位注射至裸鼠脑内形成移植瘤，免疫荧光染色证实TYRO3和PROS1在肿瘤细胞顶端高表达，而AXL和GAS6信号微弱。这表明在干细胞富集的脑转移模型中，AXL及其配体GAS6的表达受到显著抑制。

3.2 CRC1/2患者TAM受体表达的纵向研究

通过对两名供体患者（CRC1和CRC2）的原发肿瘤及不同转移灶（肝、肺、脑）组织的回顾性染色分析，研究人员发现TYRO3在肿瘤细胞中的表达贯穿疾病进展全程，且在CRC2的脑转移灶中强度更高。值得注意的是，AXL并非主要表达于肿瘤细胞，而是特异性地在血管内皮细胞上高表达，这一空间分布特征在RNA测序数据中无法体现，强调了组织病理学定位的重要性。MERTK则在所有检测组织中均呈低表达。

3.3 从原发肿瘤到脑转移，AXL染色是最可靠的TAM受体

在对METACEB队列的85例患者组织微阵列分析中，研究人员观察到TAM受体的异质性表达。虽然原发灶中多数样本表现为低表达，但在配对样本中，从原发肿瘤进展至脑转移时，AXL蛋白表达保持稳定或增加的比例最高（72.7%），显著高于TYRO3（55.9%）和MERTK（53%）。免疫组化结果再次验证了AXL主要定位于血管壁的表型，提示其在BM-CRC血管生成中的潜在作用。

3.4 GAS6是转移性结直肠癌的预后标志物

基于TCGA转移性CRC队列的转录组数据，单变量和多变量生存分析显示，TAM受体本身及PROS1的mRNA水平与患者总生存期（OS）无显著相关性。然而，高水平的GAS6 mRNA被确定为独立的良好预后因素（多变量分析HR = 2.227, p = 0.036）。

3.5 AXL与GAS6的平衡影响预后

进一步的探索性分析表明，单独的受体或配体不足以预测预后，两者的平衡至关重要。在TCGA队列中，低AXL/高GAS6组合的患者表现出最短的中位生存期（20个月），而高AXL/低GAS6组合的患者生存期最长（44个月），提示AXL的可获得性对GAS6的结合及功能发挥具有决定性影响。

3.6 脑转移灶染色比原发灶染色更能对患者进行分层

在BM-CRC临床队列的预后评估中，基于原发肿瘤的TAM受体染色未能有效区分患者预后。相比之下，直接分析脑转移灶组织的染色结果显示，尽管未达到统计学显著性，但低AXL表达患者的中位OS（16个月）远低于高AXL表达者（35.4个月），表明在脑转移灶微环境下评估AXL可能具有更高的临床价值。

讨论与结论

讨论部分指出，尽管干细胞模型揭示了基础分子特征，但缺乏血管结构是造成AXL低表达的原因，这提示未来模型需引入血管分化因子。临床样本分析明确了AXL在内皮细胞的定位及其在疾病进展中的稳定性。虽然TAM受体RNA水平在TCGA队列中无预后价值，但配体GAS6及其与AXL的比率显示出显著的预后意义。这一发现挑战了单一标志物研究的局限性，强调了配体-受体相互作用网络在肿瘤微环境中的重要性。尽管本研究受限于样本量和组织年代，但其首次系统描绘了BM-CRC中TAM系统的表达图谱。

结论部分总结道：TAM受体及其配体可在多种CRC细胞系和组织中被检测到，但在干细胞富集模型中AXL和GAS6缺失。在转移性CRC患者中，GAS6的高RNA表达是独立预后因素，而低AXL/高GAS6组合预示着不良预后。未来研究需深入探索BM-CRC微环境中AXL针对GAS6的生物利用度，以评估其对预后判断及抗TAM疗法疗效的影响。