2021/05/20 慈濟生科系
各位同學大家好在今天演上課前，我先複習一下去年在這邊講的東西.
去年我們主要講的是口腔癌及癌前病變腫瘤微環境 英文是tumor microenvironment.
這是腫瘤微環境的一個卡通圖，我們長時間以來對於腫瘤細胞部份(Point to purple part)做相當多的研究，好比找到許多的oncogene or tumor suppressor gene等等. 然而，多數癌症仍然無法根治。於是有人就開始注意到除了腫瘤部分，其周遭微環境其實還有許多成分，利如免疫細胞(),成纖維細胞(),內皮細胞()以及鋪在細胞下或細胞間的 extracellular matrix (ECM),這些成分漸漸引起大家的注意，並且越來越多的證據顯示他們是共犯且在腫瘤進化過程中扮演不可或缺的角色。（next slide)
舉例來說這是著名的癌症免疫循環，一共分為七個步驟順時鐘，分別是免疫系統中的的樹突狀細胞，dendritic cells抓取並且把癌細胞的識別部份表現給T cell，進而活化湯於是產生很多的毒殺型 T細胞並且進入癌細胞部位，將其消滅或是抑制其生長，而完成一個癌症免疫循環。重要的是，每一個步驟都有 stimulators or inhibitors，當微環境中抑制的成分較多時，腫瘤細胞就會長得快、比較惡性，也因此目前的癌症免疫療法針對的就是如何把這些抑制劑抑制起來，也就是我們數學裡頭說的負負得正，讓腫瘤微環境中癱瘓掉的免疫細胞能夠活化回來。next slide
上次也介紹過一個非常好用的生物資訊程式叫做CIBERSORT。這個線上程式可以幫忙估算一個檢體中，22種免疫細胞的組成成分。舉例而言下面是台灣成大醫院提供的40個腫瘤以及腫瘤鄰近正常細胞的microarray dataset. 這個箭頭的左方是40個鄰近正常的檢體，這個箭頭的右方是40個腫瘤檢體。一眼看過去大家可以看得到最多的是這個淺綠色的細胞（CD4 memory T）以及這個橘子色的細胞（activated dendritic cells）
(next slide)進一步以limma針對這22種細胞在40T及40N推算結果做比較，可以清楚看到剛才提到的CD4 memory T及activated dendritic cells，都具有極高可信度。
(next slide) 另一個新技術是單細胞定序(single cell RNA or transcriptomic sequencing)
這裡舉例說明口腔癌的一個單細胞定序報告，這是集合18例美國口腔癌病人檢體的實驗 一共定序5千九百零二顆細胞，根據每種細胞表現marker gene 及腫瘤細胞chromosome 具有copy number variation之特性，可以匡出其中有2,215顆malignant cells, 而有3,363顆non-malignant cells. 一共有十種 (next slide) 而每種細胞的marker gene 則可以用 dot plot 來確認。(next slide)
(slide 9) 總結上面的內容並介紹一個新名詞：stroma 其實它幾乎等同於TME , 亦即whole tumor tissue 減掉 tumor 部分就是 stroma 。它的主要成份有immune cells, cancer associated fibroblasts (CAFs) 也就是今天的重點.(next slide)
(slide 10) 所以今天題目是 the heterogeneity of CAF：myofibroblastic CAF and inflammatory CAF 中文翻譯成 肌纖維型及發炎型CAF
(slide 11) 來看一下三位CAF專家做的整理。這一顆是CAF 它的來源有多種 而且活化的signal也是很多樣，不過今天我想跟大家介紹的是CAF的功能及主要的兩種亞型。(slide 12)目前主要功能被歸納成A到E六種。ACE三種直接與腫瘤細胞成長有關，D透過血管增生 E透過免疫調節 就是剛剛提到的，想辦法癱瘓免疫細胞，間接促進癌細胞成長。最後剩下這個B 稱做barrier 是唯一可以限制腫瘤長出去的功能。有證據說是分泌第一型的膠原蛋白collagen I 且其方向性要與腫瘤細胞平行的時候可以有阻絕的功能但這樣ㄧ來也會將免疫細胞排除於外。
下面一點是在舉例說明CAF的不同亞型，以功能亞型而言他可以用免疫調節型的可以用Matrix remodeling 型及growth and stemness 及還未被分類的亞型。而在來源部分就可以分成兩種像是長住在組織裡頭的常駐成纖維細胞以及兼職幹細胞來的， .
最後是受微環境中的一些成分的影響，好比說有TGF-beta及有IL1時，會生成不同亞型的CAF。
往下我介紹幾個例子 第一例是 口腔癌臨床檢體中分離出來的CAF-D CAF-N
(slide 14) 第二例是pancreatic cancer 胰臟癌 ，這也是目前主流分法之一，分為 myofibroblastic type and inflammatory type. 在Cold Spring Harbor的Tuveson Lab, 從2017年便發表論文，描述無論是在胰臟癌的小鼠模型、或是人類檢體，都可以檢查到兩種