THBS1首先在血小板中发现，现已证实在包括GBM在内的多种癌症发生、发展中，不仅调节肿瘤细胞行为，还能调节机体免疫反应和促进肿瘤血管生成。

——摘自文章章节

【Ref: Daubon T , et al. Nat Commun. 2019 Mar 8;10(1):1146. doi: 10.1038/s41467-019-08480-y.】

法国波尔多大学医学研究所的Thomas Daubon等在2019年第10期《Nature Communication》杂志发表研究结果，揭示基质细胞蛋白家族凝血酶敏感蛋白-1（THBS1）在胶质母细胞瘤（GBM）发生发展中的作用机制。THBS1首先在血小板中发现，现已证实在包括GBM在内的多种癌症发生、发展中，不仅调节肿瘤细胞行为，还能调节机体免疫反应和促进肿瘤血管生成。

研究者首先发现THBS1在不同级别胶质瘤之间表达不同。通过免疫组化（IHC）评估Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级胶质瘤样本的THBS1表达时发现，与胶质瘤Ⅱ、Ⅲ级或正常脑组织相比，THBS1在GBM中的表达水平最高。P3人异种移植肿瘤模型与人类GBM非常相似，表现为假栅栏状细胞包围坏死核心、有血管生成和侵袭行为。免疫组化显示，P3肿瘤的侵袭区域有较高的THBS1沉积。

随后的一系列实验证实，TGFβ1通过与SMAD3结合可调控THBS1的表达。首先，ELISA测定细胞提取物和细胞外环境的THBS1的表达和分泌（free-THBS1），显示特异性TGFβ1受体抑制剂LY2157299可完全阻断细胞裂解液中TGFβ1的诱导，在上清液中也可完全阻断之。分析TGFβ1典型的下游信号后，研究者进行P-SMAD2、P-SMAD3和SMAD4的免疫染色，发现经TGFβ1刺激后的所有SMAD蛋白均位于U87细胞核内。但仅在人的THBS1启动子中发现SMAD3的结合位点。重要的是，shRNAs沉默SMAD3能够降低TGFβ1诱导的THBS1表达。第二个SMAD3结合位点突变时，THBS1启动子活性受到抑制；第一个结合位点突变时，THBS1启动子活性增加。这些结果表明，典型TGFβ1信号通路通过SMAD3调节THBS1转录活性发挥直接作用。

在Ⅰ型胶原球体侵袭实验中，敲除THBS1可导致细胞侵袭能力的显著减弱。与对照组相比，在THBS1缺失的肿瘤中，发现血管类型存在差异，长度＜10µm的小血管数量减少，长度介于10～20µm之间的中等大小血管增加。与shRNA对照组相比，P3 THBS1-1 shRNA组肿瘤侵袭能力显著下降49%，P3 THBS1-2 shRNA组肿瘤侵袭能力下降76%。用任何一种THBS1的shRNA构建体转染P3肿瘤的小鼠存活率显著增加。为进一步证实这些结果，研究者利用慢病毒载体在P3细胞中THBS1功能表达的实验揭示，通过Western-blot和免疫荧光检测发现，THBS1过表达细胞的侵袭力增加。

研究者接着验证缺氧通过TGFβ1激活增强THBS1的表达。目前，抗VEGF抗体（贝伐珠单抗）的抗血管生成常用于治疗复发性GBM的治疗。肿瘤缺氧和随后HIF1α表达的增加是体内贝伐珠单抗治疗的结果，这可能导致局部侵袭增加。研究者进一步评估贝伐珠单抗治疗后THBS1的功能。在未接受贝伐珠单抗治疗的P3肿瘤的外周区域观察到THBS1沉积，但在肿瘤核心未观察到此现象。与肿瘤中心相比，浸润区域发现THBS1 mRNA显著增加。在贝伐珠单抗处理的P3肿瘤中，Western blot检测到肿瘤核心内的THBS1表达上调。此外，在体外低氧条件下，P3和U87细胞加强THBS1的表达。当THBS1 shRNA转染的U87和P3肿瘤用贝伐珠单抗治疗后，动物模型的生存率显著提高。

研究者还发现，CD47/THBS1相互作用参与GBM的进展。由于缺氧可诱导THBS1表达，研究者在缺氧条件下用TAX2或对照肽处理P3肿瘤，发现TAX2显著抑制缺氧诱导的体外细胞侵袭。研究显示，所有治疗组的血管密度均发生改变，TAX2+贝伐珠单抗组合对小血管的作用较强。与贝伐珠单抗单独治疗相比，联合治疗抑制P3颅内肿瘤模型中的侵袭强于单一贝伐珠单抗的作用。因此，接受联合给药的动物模型存活率上升。

最后，研究者通过沉默P3和U87细胞中的CD47进一步证实CD47是GBM侵袭的关键角色。使用CD47沉默的P3细胞进行Ⅰ型胶原球体侵袭实验显示，侵袭能力明显降低。敲除CD47显著削弱THBS1诱导的肿瘤细胞侵袭力。此外，小鼠植入敲除CD47的P3细胞与植入对照细胞时的存活率显示，CD47敲除组的存活时间显著增加。

综上所述，该研究发现THBS1与胶质瘤病理级别相关。SMAD3在TGFβ1经典通路中结合THBS1基因启动子，从而调节THBS1的转录表达。通过单一或联合抗血管生成治疗，THBS1沉默能够抑制肿瘤细胞侵袭和生长；CD47敲除实验证实，拮抗肽特异性抑制THBS1/CD47的相互作用可降低细胞侵袭力。激光显微切割的外周和中心区域肿瘤组织的RNA测序表明，THBS1是在肿瘤边界具有最高连通性的基因之一。研究数据显示，TGFβ1通过SMAD3诱导THBS1表达，增强GBM体积扩张期间的侵袭力，与肿瘤细胞结合的CD47也参与此过程。