文章发表在Nature Communications
研究团队收集了在阿姆斯特丹联合医院接受治疗的52名CRC患者的82份新鲜冷冻PM样本和8份匹配的原发性CRC样本（图1），根据RNA转录谱，对单个或多个腹膜病变进行分子分型（CMS检测）。结果显示，82.6%的CRC患者被归类为CMS4。来自同一患者的多个样本之间的一致性较高，13名（n =15）患者的多个样本在所有病变中显示出相同的分类。上述结果表明，CRC-CMS4患者常出现腹膜疾病。这一结论在一个II期CRC原发肿瘤患者队列中（n = 90，AMC-AJCCII-9026）得到验证，该队列CMS4患者的腹膜转移形成的发生率显著较高。
图1. 腹膜转移组织的分子特征。来源：Nature Communications
为确定导致PM发生的潜在决定因素，研究团队对能在体内产生/不产生大量腹膜病变的CRC细胞系进行了差异基因表达分析（图2）。分析显示，膜组织延伸突刺蛋白（Moesin，MSN）在上述两种细胞系之间的表达差异最大。MSN与EZR（Ezrin）和RDX（Radixin）共同组成ERM家族。据报道，该家族成员在跨膜蛋白（例如CD44、EGFR或其他受体酪氨酸激酶）和肌动蛋白细胞骨架之间起交联剂的作用，能调节粘附和细胞迁移等过程，并且所有成员都与癌症进展相关。
在体内腹膜肿瘤中，MSN蛋白的表达在肿瘤边界最为丰富，尤其是肿瘤细胞与周围组织相互作用的地方。功能上，MSN参与细胞对细胞外基质成分的粘附，MSN敲除后会导致体内PM的形成减少，但并不影响体外生长或体内皮下肿瘤的生长速度。综上所述，腹膜传播过程中需要CMS4相关的MSN表达。
图2. 亚型特异性MSN表达与腹膜转移相关。来源：Nature Communications
CRC-PM患者在病情进展速度和症状方面存在显著的临床差异。考虑到CMS4腹膜样本的转录谱存在广泛的异质性，研究团队评估了多个CMS4亚组存在的可能性（图3）。最终，共发现3个具有不同分子和临床特征的CMS4亚组（CMS4-PM.A、B和C）。突变分析显示，CMS4亚型内存在高度的异质性。CMS4-PM.A显著富集KRAS突变；CMS4-PM.B中来源于粘液性原发肿瘤的病变富集，且TP53突变的频率相对较高；CMS4-PM.C是高免疫浸润亚组，偏向网膜作为转移部位。
免疫细胞区解构表明，CMS4亚组之间免疫细胞群的组成也不同。CMS4-PM.B中髓系细胞的相对丰度降低，抑制性分子（包括PD-1、PD-L1、CTLA4、TIM-3或TIGIT等）的基因表达在CMS4-PM.C中被上调。上述结果表明，CMS4亚组中存在免疫抑制性微环境，为CRC患者的治疗提供了新的研究思路。
图3. CMS4腹膜转移聚类分为3个不同的亚组。来源：Nature Communications
为分析腹膜病变与原发肿瘤部位基质成分之间的关系，研究团队对同一患者的原发性肿瘤和腹膜转移瘤进行了匹配分析（图4）。转录组分析表明，原发性CRC和腹膜转移瘤的细胞组成高度一致，包括上皮细胞、基质细胞和免疫细胞的水平，以及免疫细胞的组成。少数亚型转换的转移瘤样本（从CMS3到CMS4）显示出基质部分的增加。
单核转录组学分析显示，不同类型的远处转移（如肝转移、PM）之间存在不同的进化路径。特定的传播途径（例如通过循环或腹腔内播种）和远处的微环境共同决定能够建立转移的特定细胞群。在肝脏中，这一过程由克隆选择和单克隆/单细胞播种驱动，通常导致亚克隆转移；在腹膜中，原发肿瘤的特征似乎决定了其生长能力，主要导致CMS4转移。综上，特异性PM能够重现其来源的原发性癌症的表型及细胞组成。
图4. 原发性肿瘤和腹膜转移瘤具有高度相似的特征。来源：Nature Communications
综上所述，研究团队对CRC衍生的PM队列进行了广泛的分子表征，发现其主要分子亚型是CMS4，并且富含KRAS突变。CMS4亚型进一步能够细分为具有不同特征的三个亚组。与CMS4相关的结构蛋白Moesin在腹膜播散中起着关键作用。此外，研究团队还定义了CRC-PM的特定进化特征，表明这些病变由多克隆转移性播种造成。因此，研究团队认为，CRC-PM应被视为一种独特的疾病实体。
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