胆汁酸通过激活癌症相关成纤维细胞在胆管癌中诱导免疫抑制微环境

胆管癌（CCA）是一种侵袭性强、预后较差的恶性肿瘤，其全球发病率持续上升。CCA肿瘤微环境中富含的癌症相关成纤维细胞（CAFs）是典型的“冷肿瘤”，对以程序性死亡受体1/配体1（PD-1/PD-L1）抑制剂为代表的免疫检查点抑制剂（ICI）效果不佳。当前，CAFs与免疫细胞之间的相互作用机制在CCA中尚未被充分阐明，深入揭示这一过程对理解CCA免疫抑制微环境及开发新型疗法具有重要意义。此外，CCA所处的胆汁微环境具有高浓度胆汁酸（BA）这一典型病理特征，但BA如何参与调控肿瘤进展及免疫微环境的具体机制仍有待深入探索。《Cancer Cell》上发表的一项研究揭示了CCA中BA的免疫抑制机制，并确定了潜在免疫治疗靶点1。

BA、BA受体与CCA临床病理因素的相关性

对一组CCA患者的分析发现，血清BA水平升高与肿瘤体积增大和淋巴结转移显著相关。同时，肿瘤组织中耗竭性CD8⁺ T细胞的增多也与高BA水平呈正相关，提示BA可能参与肿瘤进展及免疫抑制。

BA通过结合其受体发挥作用，包括核受体与膜受体。通过单细胞测序分析发现，在各类BA受体中，膜受体GPBAR1在CCA的CAFs中呈现特异性高表达，且表达水平显著高于其他细胞类型或其他肿瘤来源的成纤维细胞。在CCA患者组织中也证实，CAFs中GPBAR1的表达明显高于癌旁正常组织，且其高表达与肿瘤分化差、血管侵犯、淋巴结转移、晚期TNM分期及不良预后密切相关。

综上，CCA中BA水平升高与肿瘤恶性进展及T细胞耗竭相关，而CAFs中特异性高表达的GPBAR1可能是介导这一过程的关键分子。

BA通过激活CAFs中的GPBAR1促进CCA进展及免疫抑制

为了探究CAFs来源的GPBAR1在CCA中的功能，以及构建了成纤维细胞条件性敲除GPBAR1的小鼠模型。实验发现，特异性激活GPBAR1会显著加速肿瘤生长、促进肝内转移并加剧免疫抑制，而敲除GPBAR1则能逆转这些效应，显著延长生存期。通过内源性肿瘤模型进一步验证，BA水平升高会促进CCA发生发展并诱导CD8⁺ T细胞耗竭，这些作用同样依赖于CAFs中的GPBAR1表达。

对临床样本的分析显示，CCA肿瘤微环境中BA浓度显著高于血清水平。质谱分析发现，瘤内微环境中对GPBAR1高亲和力的BA组分（如TCDCA）特异性富集，而低亲和力组分（如CDCA）相对减少。小鼠模型中亦观察到类似趋势。这些结果共同表明，CCA微环境中高浓度的BA通过选择性激活CAFs中的GPBAR1，驱动肿瘤进展并建立免疫抑制微环境。

GPBAR1激活直接增强CCA侵袭与上皮间质转化

研究对单细胞测序数据进行CellPhoneDB分析显示，CAFs与CCA细胞存在密切相互作用。功能实验证实，激活CAFs上的GPBAR1能显著增强其条件培养基对CCA细胞迁移、侵袭及上皮间质转化的促进作用，而敲除GPBAR1则抑制该效应。体内实验中，GPBAR1敲除的CAFs显著削弱了其促进肿瘤肝内转移的能力。

通过蛋白质组与转录组联合分析发现，GPBAR1激活选择性地诱导CAFs分泌趋化因子CXCL10。在CCA组织中，CXCL10主要在CAFs中高表达。功能验证表明，阻断CXCL10能有效抑制GPBAR1激活的CAFs条件培养基对CCA细胞的促侵袭作用。这些结果证明，CAFs通过GPBAR1-CXCL10轴直接增强CCA的侵袭能力，该过程独立于免疫调节。

GPBAR1通过Gαs-cAMP-SOX4信号轴诱导CAFs中CXCL10的表达

为解析GPBAR1诱导CXCL10表达的机制，研究通过转录组分析与转录因子数据库筛选，发现转录因子SOX4是关键中介分子。功能实验证实，在CAFs中SOX4特异性调控CXCL10的转录与表达，且二者表达均受GPBAR1特异性调控，与其他BA受体无关。

机制研究表明，GPBAR1通过偶联Gαs-cAMP-PKA信号通路上调SOX4表达。染色质免疫沉淀及双荧光素酶报告实验进一步证实，SOX4直接结合于CXCL10启动子区的特定序列“AACAAAGG”并驱动其转录。组织学分析显示，CCA组织中CAFs的CXCL10表达水平与GPBAR1表达呈正相关。这些结果系统阐明了GPBAR1通过Gαs-cAMP-SOX4信号轴诱导CAFs分泌CXCL10的分子通路。

CXCL10通过CXCR3-TRIB3-TWIST1轴促进CCA细胞的上皮间质转化与转移

CXCL10主要通过其受体CXCR3发挥作用。在CCA中，肿瘤细胞高表达CXCR3，介导了CAFs来源的CXCL10的促侵袭作用。机制上，CXCL10/CXCR3激活下游PI3K-AKT信号通路，特异性上调假激酶TRIB3的表达。TRIB3进而稳定并促进转录因子TWIST1的表达，最终驱动CCA细胞发生上皮-间质转化，增强其迁移与侵袭能力。

体内实验证实，敲除肿瘤细胞中的CXCR3或TRIB3，能有效抑制CAFs所促进的肿瘤转移，并显著延长荷瘤小鼠的生存期。这明确了CXCL10-CXCR3-TRIB3-TWIST1是CAFs调控CCA转移的关键信号轴。

CAFs来源的CXCL10是招募中性粒细胞进入CCA微环境的关键因素

为探究BA诱导免疫抑制的机制，实验发现阻断CXCL10或敲除GPBAR1均可显著抑制CBDL（胆总管结扎）所促进的肿瘤生长与转移。

单细胞测序及流式分析显示，CBDL处理显著增加了瘤内中性粒细胞浸润，而该效应可被CXCL10中和抗体或GPBAR1缺失所逆转。临床样本分析证实，CCA患者瘤内中性粒细胞数量与血清BA水平、CAFs中GPBAR1及CXCL10的表达均呈正相关。进一步功能研究表明，清除中性粒细胞比阻断肿瘤细胞CXCR3能更有效地抑制肿瘤进展并延长生存期。这些结果证明，BA通过激活CAFs中的GPBAR1-CXCL10轴，招募中性粒细胞至肿瘤微环境，从而驱动CCA进展。

TLR4介导CXCL10诱导的中性粒细胞在CCA中的招募

单细胞测序分析显示，TLR4是CCA中性粒细胞表达的主要CXCL10受体。体外趋化实验证实，敲除中性粒细胞TLR4或使用TLR4抑制剂可有效阻断CAFs来源CXCL10的招募作用，而CXCR3抑制剂效果有限。

通过斑马鱼模型和Transwell实验进一步验证，激活CAFs的GPBAR1可增强其通过CXCL10对中性粒细胞的定向招募，该过程可被CXCL10中和抗体或TLR4抑制剂阻断。体内过继转移实验表明，TLR4完整的野生型中性粒细胞相比TLR4敲除型，在CXCL10富集的肿瘤中具有更强的归巢能力。

临床样本分析发现，高BA水平及CAFs高表达GPBAR1的患者，其瘤内中性粒细胞的TLR4表达也相应升高。以上结果证明，GPBAR1+ CAFs通过CXCL10-TLR4信号轴主动招募中性粒细胞，是塑造CCA免疫微环境的关键机制。

中性粒细胞浸润促进CCA免疫抑制

为探究浸润中性粒细胞的功能，研究在Tlr4fl/fl和TLR4-cKO小鼠中建立CCA原位模型，通过负载CXCL10的水凝胶实现其持续释放。实验发现，CXCL10促进原位肿瘤生长与转移、增加瘤内中性粒细胞浸润及耗竭性T细胞比例，并缩短小鼠生存时间，而TLR4条件性敲除或使用LY6G抗体清除中性粒细胞均可逆转这些效应。

在人类CCA组织中，CD66b（中性粒细胞标志物）的免疫组化评分与耗竭性T细胞比例呈正相关。此外，瘤内CD66b水平与患者预后不良、肿瘤体积增大及远处转移显著相关。这些结果表明，瘤内中性粒细胞浸润的增加促进了CCA的免疫抑制及肿瘤进展。

CAFs来源的CXCL10通过抑制中性粒细胞分化增强免疫抑制

对单细胞测序数据的进一步分析显示，肿瘤微环境中的中性粒细胞可分为五个不同亚群，其中成熟亚群（mN3）在CBDL或CAFs来源的CXCL10作用下分化受阻，导致未成熟亚群（mN1/mN5）累积。体内外实验证实，CAFs条件培养基通过CXCL10抑制中性粒细胞成熟，而阻断CXCL10可逆转此效应。

功能上，未成熟中性粒细胞具有更强的免疫抑制和促肿瘤能力。将肿瘤来源的中性粒细胞（TANs）回输至小鼠体内，其促进肿瘤进展的作用显著强于外周血中的成熟中性粒细胞。临床分析显示，高BA水平与瘤内未成熟中性粒细胞比例升高及其释放的MPO、弹性蛋白酶等促肿瘤因子增加相关。

综上，CAFs通过分泌CXCL10抑制中性粒细胞成熟，未成熟中性粒细胞通过释放免疫抑制因子塑造肿瘤微环境，从而驱动CCA进展。

抑制GPBAR1可增强ICI的抗肿瘤效果

为探究BA对免疫治疗的影响，实验发现TANs能显著抑制细胞毒性T细胞的抗肿瘤活性。机制上，CAFs通过GPBAR1-CXCL10轴诱导并活化TANs，进而抑制T细胞功能。

在多种小鼠模型中，CBDL（胆总管结扎）或高BA饮食完全消除了PD-1抑制剂的疗效，而敲除GPBAR1或TLR4则能恢复免疫治疗的反应。使用GPBAR1抑制剂（SBI-115）、TLR4抑制剂（CLI085）或清除中性粒细胞（抗LY6G），均可显著增强PD-1抑制剂在BA升高条件下的抗肿瘤效果。

临床队列分析显示，接受PD-1/PD-L1抑制剂治疗的CCA患者中，低BA水平者的总生存期显著优于高BA水平者。这些结果证明，BA-GPBAR1轴通过重塑中性粒细胞介导的免疫抑制微环境，降低ICI疗效，而靶向该通路可有效逆转免疫治疗耐药。

讨论与结论

本研究系统阐明了BA在CCA免疫微环境重塑中的核心作用。研究发现，CAFs特异性高表达BA受体GPBAR1，并由此激活Gαs-cAMP-SOX4信号轴，驱动CXCL10的分泌。CAFs来源的CXCL10通过双重机制促进肿瘤进展：一方面直接作用于肿瘤细胞，通过CXCR3-TRIB3-TWIST1轴诱导EMT与转移；另一方面，通过CXCL10-TLR4轴招募中性粒细胞，并抑制其向成熟亚群分化，未成熟中性粒细胞通过释放MPO、弹性蛋白酶等因子显著增强免疫抑制。

尤为重要的是，该信号轴是导致CCA对PD-1/PD-L1抑制剂耐药的关键机制。临床前模型证实，抑制GPBAR1或清除中性粒细胞可有效逆转高BA环境下的免疫治疗抵抗。临床数据也显示，患者血清BA水平与免疫治疗疗效呈负相关。这些结果提示靶向GPBAR1-CXCL10轴有望成为改善CCA免疫治疗效果的潜在新策略。

参考文献

1. Huang F, Liu Z, Song Y, et al. Bile acids activate cancer-associated fibroblasts and induce an immunosuppressive microenvironment in cholangiocarcinoma. Cancer Cell. 2025 Aug 11;43(8):1460-1475.e10.

审批编号：CN-190730

有效期至：2027-08-04

本材料由阿斯利康提供，仅供医疗卫生专业人士参考

撰写：Selina

审核：Arrival

排版：Aurora

执行：Atai

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