3D高濃度水凝膠：COPD相關的細胞外囊泡轉移HIF-1α，助長肺癌

通過確定COPD患者的細胞外囊泡將特定因子HIF-1α轉移到上皮細胞，從而觸發腫瘤發生，確定了COPD和肺癌之間的明確聯系。

慢性阻塞性肺疾?。–OPD）是吸煙的常見結果，也是肺癌發展的明顯風險因素。已知COPD和肺癌都是由細胞中特定炎癥通路的激活觸發或加速的。細胞表面標志物CD 133是一種參與從干細胞到非小細胞肺癌（NSCLC）的進展途徑的標志物，但CD 133+細胞與COPD之間的關系尚未建立，也沒有在COPD和NSCLC中發生的確切并發細胞事件。

在本文中，作者比較了兩個自愿重度吸煙者群體的細胞特征，以了解這些關系。一組患有COPD，另一組則沒有。具體目標是評估導致細胞外囊泡（EV）內容物釋放的事件，在許多情況下，這會觸發上皮向間質轉化（EMT），這是腫瘤發生的標志。

來自意大利國家腫瘤研究所的細胞生物學家團隊獲得了從重度吸煙者和COPD志愿者血漿中分離的EV臨床樣本。這些EV的細胞起源通過分析細胞表面標記物如CD31來估計。作者還參考了不同基因型的永生化人支氣管上皮細胞（HBEC）。通過這兩組材料，研究小組可以確定循環EV對其誘導可能引發腫瘤發生的細胞特征的傾向的潛在影響。

當作者將COPD衍生的EV和HBEC細胞混合時，他們觀察到前者確實改變了后者的細胞亞群。一種特殊的HEBC基因型KRAS-V12 high此前曾被認為是肺癌中常見的基因型。在與COPD衍生的EV相互作用后，該亞群的CD 133+轉移誘導細胞（MIC）比例上升。此外，通過3D細胞增殖試驗顯示這些細胞的生長更加積極。作者使用TheWell Biosciences的VitroGel? 3D來評估具有KRAS-V12高基因型的HBEC作為菌落生長的能力。作者確定，這種觸發的可能最終原因是缺氧誘導因子1-α（HIF-1α）轉移到HEBC，驅動其MIC擴張和形成腫瘤的趨勢。

最后，這組實驗對COPD和肺癌傾向之間的聯系提出了結論性的意見。作者發現，盡管兩組患者都患有COPD，但最終患肺癌的患者的EV中cHIF-1α水平實際上顯著高于未患肺癌的患者。但底線是，COPD發作時發生的細胞事件最終是肺癌中發生的細胞事件的先驅，進一步鞏固了這兩種使人衰弱的疾病之間的因果關系-以及它們各自與吸煙之間的因果關系。

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文章來源：

Petraroia, I., Ghidotti, P., Bertolini, G., et al. Extracellular vesicles from subjects with COPD modulate cancer initiating cells phenotype through HIF-1α shuttling. Cell Death and Disease 2023;14:681. doi:10.1038/s41419-023-06212-1.