Role of Cancer-Associated Fibroblasts in Cholangiocarcinoma

肝内胆管细胞癌（ICC）是一种侵袭性肝脏肿瘤，治疗选择有限， 存活率低于10%。ICC的特征是其高度促纤维增生的性质， 相关的成纤维细胞（CAF）和细胞外基质（ECM）。 CAF和ECM在ICC中的作用仍然存在 由于缺乏功能性体内研究而引起争议。虽然大多数ICC体外研究支持 CAF的促癌作用，内源性胰腺癌的最新研究， 与ICC有许多相似之处肿瘤已经表明CAF抑制癌症生长。在这里，我们试图回答 使用一些新的和细胞特异性的工具来操纵CAF是否促进或抑制ICC， CAF和肿瘤细胞及其在体内内源性ICC中的相互作用。我们假设CAF和ECM 提供了一个促进ICC生长和存活的利基，以及ICC-微通道CAF串扰的详细表征， 将在肿瘤微环境中识别新的治疗靶点。 在目标1中，我们将确定 CAF使用新的工具来确定遗传CAF抑制或早期和晚期CAF消融如何影响ICC生长， 增殖和抗凋亡信号通路，和小鼠存活。在目标2中，我们将研究 在ICC中介导CAF的募集、增殖和活化， 细胞通过肿瘤细胞衍生的TGF β 1和PDGF亚型以及TGF β 2-β 1劫持肝脏中正常的纤维化机制 激活整联蛋白，导致CAF的积累和激活。除了详细的机制研究外， 在基因敲除小鼠和体外共培养中，我们将确定药物抑制CAF活化是否 通过FDA批准的药物Neptin或整合素受体阻断抗体抑制ICC的生长并延长小鼠的存活时间。 在目标3中，我们将确定CAF调节ICC生长的途径，重点是假设 CAF衍生的ECM激活肿瘤细胞区室中的肿瘤促进信号。为了验证这个假设，我们 将研究在CAF特异性敲除Col 1a 1或肿瘤选择性敲除 胶原敏感受体盘状结构域受体1（DDR 1）。此外，我们将确定ECM是否- 介导的硬度和随后的激活肿瘤细胞中的机械敏感性信号传导促进ICC 发展我们将测量肿瘤硬度，机械敏感信号通路的激活和DDR 1 在人CCA样品中的表达，并将这些与临床结果相关联。刚度和DDR 1在 ICC生长和CAF-ICC串扰将在体外通过刚度的调制和 通过共培养分别缺乏Col 1a 1或DDR 1的CAF和ICC细胞。总之，拟议的研究 将采用新的工具来回答该领域长期存在的问题，并可能为针对ICC-2000提供基础 CAF串扰作为这种毁灭性恶性肿瘤的新型治疗策略。

Intrahepatic cholangiocarcinoma (ICC) is an aggressive liver tumor with limited therapeutic options and 5-­year  survival rates of less than 10%. ICC is characterized by its highly desmoplastic nature, with abundance of cancer-­ associated  fibroblasts  (CAF)  and  extracellular  matrix  (ECM).  The  role  of  CAF  and  ECM  in  ICC  remain  controversial due to the paucity of functional in vivo studies. While the majority of ICC in vitro studies support a  cancer-­promoting role of CAF, recent studies in endogenously arising pancreatic cancer, a highly desmoplastic  tumor with many similarities to ICC, have shown that CAF restrain cancer growth. Here, we seek to answer the  question  whether  CAF  promote  or  restrain  ICC,  using  a  number  of  novel  and  cell-­specific  tools  to  manipulate  CAF and tumor cells and their crosstalk in endogenously arising ICC in vivo. We hypothesize that CAF and ECM  provide a niche that promotes ICC growth and survival, and that detailed characterization of ICC-­CAF crosstalk  will  identify  novel  therapeutic  targets  within  the  tumor  microenvironment.  In  Aim  1,  we  will  determine  the  role  CAF using novel tools to determine how genetic CAF inhibition or early and late CAF ablation affect ICC growth,  proliferative and anti-­apoptotic signaling pathways, and mouse survival. In Aim 2, we will investigate pathways  that  mediate  the  recruitment,  proliferation  and  activation  of  CAF  in  ICC  focusing  on  the  hypothesis  that  tumor  cells hijack normal fibrogenic mechanism in the liver via tumor-­derived TGFb and PDGF isoforms and TGFb-­ activating integrins, resulting in accumulation and activation of CAF. In addition to detailed mechanistic studies  in knockout mice and in vitro co-­cultures, we will determine whether pharmacologic inhibition of CAF activation  by FDA-­approved drug Nintedanib or integrin-­blocking antibodies inhibit ICC growth and prolong mouse survival.  In Aim 3, we will determine pathways through which CAF modulate ICC growth, focusing on the hypothesis that CAF-derived ECM activates tumor-promoting signals in the tumor cell compartment. To test this hypothesis, we will investigate ICC development in mice with CAF-specific knockout of Col1a1, or tumor-selective knockout of collagen-sensing receptor discoidin domain receptor 1 (DDR1). In addition, we will determine whether ECM- mediated stiffness and subsequent activation of mechanosensitive signaling in tumor cells promote ICC development. We will measure tumor stiffness, activation of mechanosensitive signaling pathways and DDR1 expression in human CCA samples and correlate these to clinical outcomes. The role of stiffness and DDR1 in ICC growth and CAF-ICC crosstalk will be investigated in more detail in vitro through modulation of stiffness and by co-culturing CAF and ICC cells that lack Col1a1 or DDR1, respectively. In summary, the proposed studies  will employ novel tools to answer a long-­standing question in the field and may provide a basis for targeting ICC-­ CAF crosstalk as novel therapeutic strategy for this devastating malignancy.