3D高浓度水凝胶：COPD相关的细胞外囊泡转移HIF-1α，助长肺癌

通过确定COPD患者的细胞外囊泡将特定因子HIF-1α转移到上皮细胞，从而触发肿瘤发生，确定了COPD和肺癌之间的明确联系。

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是吸烟的常见结果，也是肺癌发展的明显风险因素。已知COPD和肺癌都是由细胞中特定炎症通路的激活触发或加速的。细胞表面标志物CD 133是一种参与从干细胞到非小细胞肺癌（NSCLC）的进展途径的标志物，但CD 133+细胞与COPD之间的关系尚未建立，也没有在COPD和NSCLC中发生的确切并发细胞事件。

在本文中，作者比较了两个自愿重度吸烟者群体的细胞特征，以了解这些关系。一组患有COPD，另一组则没有。具体目标是评估导致细胞外囊泡（EV）内容物释放的事件，在许多情况下，这会触发上皮向间质转化（EMT），这是肿瘤发生的标志。

来自意大利国家肿瘤研究所的细胞生物学家团队获得了从重度吸烟者和COPD志愿者血浆中分离的EV临床样本。这些EV的细胞起源通过分析细胞表面标记物如CD31来估计。作者还参考了不同基因型的永生化人支气管上皮细胞（HBEC）。通过这两组材料，研究小组可以确定循环EV对其诱导可能引发肿瘤发生的细胞特征的倾向的潜在影响。

当作者将COPD衍生的EV和HBEC细胞混合时，他们观察到前者确实改变了后者的细胞亚群。一种特殊的HEBC基因型KRAS-V12 high此前曾被认为是肺癌中常见的基因型。在与COPD衍生的EV相互作用后，该亚群的CD 133+转移诱导细胞（MIC）比例上升。此外，通过3D细胞增殖试验显示这些细胞的生长更加积极。作者使用TheWell Biosciences的VitroGel? 3D来评估具有KRAS-V12高基因型的HBEC作为菌落生长的能力。作者确定，这种触发的可能最终原因是缺氧诱导因子1-α（HIF-1α）转移到HEBC，驱动其MIC扩张和形成肿瘤的趋势。

最后，这组实验对COPD和肺癌倾向之间的联系提出了结论性的意见。作者发现，尽管两组患者都患有COPD，但最终患肺癌的患者的EV中cHIF-1α水平实际上显著高于未患肺癌的患者。但底线是，COPD发作时发生的细胞事件最终是肺癌中发生的细胞事件的先驱，进一步巩固了这两种使人衰弱的疾病之间的因果关系-以及它们各自与吸烟之间的因果关系。

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文章来源：

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.