叶酸受体β（FRβ）作为巨噬细胞免疫检查点的功能及其在肿瘤微环境中的调控机制

《Frontiers in Immunology》：Folate receptor β performs an immune checkpoint function in activated macrophages

本综述揭示了叶酸受体β（FRβ）在活化巨噬细胞中作为新型免疫检查点的关键作用。通过构建FRβ基因敲除（KO）小鼠模型，研究证实FRβ缺失可诱导自身免疫症状、重塑肿瘤免疫微环境（TME）、增强抗肿瘤免疫应答，并显著抑制肿瘤生长。机制上，FRβ通过调控巨噬细胞极化状态（M1/M2）、抑制T细胞活化（CD69+/PD-1+）及PD-L1表达，发挥免疫抑制功能。该发现为靶向FRβ的肿瘤免疫治疗提供了新策略。

　　

引言

叶酸（Folate）作为B族维生素，在核苷酸合成、氨基酸代谢及甲基化反应中发挥核心作用。尽管大多数细胞通过还原型叶酸载体（RFC）和质子耦合叶酸转运蛋白（PCFT）摄取叶酸，但叶酸受体（Folate Receptors, FRs）的表达具有高度细胞类型特异性。其中，叶酸受体β（FRβ）选择性表达于单核细胞和巨噬细胞，但其生理功能长期未知。值得注意的是，FRβ在静息状态下不结合叶酸，仅在被免疫抑制性细胞因子激活后才获得结合能力，暗示其可能参与免疫调控。

材料与方法

研究通过插入突变技术构建FRβ敲除（KO）C57BL/6小鼠模型，并系统比较其与野生型（WT）小鼠的免疫表型差异。实验涵盖以下核心模块：

1. 1.
   动物模型构建：通过基因型鉴定（PCR及电泳）、组织mRNA（qPCR）和蛋白表达（流式细胞术、免疫荧光）验证FRβ缺失特异性，并确认其他叶酸转运体（RFC、PCFT、FRα）表达未受影响。
2. 2.
   免疫表型分析：观察KO小鼠自发自身免疫症状（脱毛、脾肿大、皮炎），并通过H&E染色及细胞浸润分析证实免疫异常。
3. 3.
   细胞功能实验：分离骨髓源性巨噬细胞（BMDMs）和髓系源性抑制细胞（MDSCs），比较其极化状态（M1/M2）、细胞因子分泌（IL-10、IL-6）及转录组（RNA-seq）差异。
4. 4.
   肿瘤模型评估：皮下接种TRAMP C2（前列腺癌）和MC38（结肠癌）细胞，监测肿瘤生长、生存期及肿瘤浸润免疫细胞表型（流式检测CD69⁺ T细胞、PD-1⁺ T细胞、PD-L1⁺髓系细胞）。
5. 5.
   机制探究：通过体外T细胞抑制实验，分析FRβ抗体阻断对巨噬细胞抑制T细胞活化（CD69表达）的影响。
6. 6.
   临床相关性分析：利用TCGA数据库评估人类癌症中FOLR2（FRβ编码基因）表达与生存预后的关联。

结果

FRβ敲除小鼠呈现自身免疫表型

KO小鼠虽叶酸水平正常，但约20%个体出现自发性脱毛、脾脏肿大及慢性皮炎，且女性表型更显著。组织学显示病变部位巨噬细胞浸润增加，提示免疫稳态失调。

免疫细胞极化与基因表达重塑

KO小鼠MDSCs分泌IL-10显著减少，而M1型巨噬细胞产生IL-6增加。RNA-seq分析揭示KO巨噬细胞中促炎基因（如Il1b、Il6、Cxcl11）上调，抗炎基因（如Ffar2、Btnl2）及组织修复基因（如Has1、Hbegf）下调，表明FR缺失驱动巨噬细胞向促炎表型转化。

肺纤维化模型验证免疫调控功能

博来霉素诱导的肺纤维化模型中，KO小鼠体重下降更显著，肺泡灌洗液巨噬细胞中M2标志物（Arg1、Cd206、Mmp9）表达降低，iNOS（Nos2）表达升高，且肺纤维化程度减轻，进一步证实FRβ缺失削弱免疫抑制与组织修复能力。

肿瘤生长抑制与免疫微环境重编程

TRAMP C2和MC38肿瘤在KO小鼠中生长显著减缓，生存期延长。流式分析显示KO肿瘤中CD69⁺活化T细胞比例升高，PD-1⁺ T细胞和PD-L1⁺髓系细胞比例下降。TCGA数据表明，人类肺癌和肾癌中FOLR2高表达与患者生存期缩短显著相关（HR≈1.7）。

FRβ直接调控巨噬细胞-T细胞互作

体外共培养实验表明，KO来源的M2巨噬细胞对T细胞活化（CD69表达）的抑制能力显著减弱，而FRβ单抗阻断可重现这一表型，提示FRβ通过细胞间接触直接参与免疫抑制。

FRδ敲除的初步证据

类似实验显示FRδ（Treg标志物）敲除亦减缓肿瘤生长并诱发皮炎，暗示FR家族可能广泛参与免疫检查点功能。

讨论

本研究首次确立FRβ作为巨噬细胞免疫检查点的功能，其机制独立于叶酸转运功能。FRβ缺失通过重塑巨噬细胞极化状态、抑制PD-1/PD-L1通路、增强T细胞活化，进而逆转肿瘤免疫抑制微环境。值得注意的是，FRβ与PD-L1均表达于免疫抑制性髓系细胞，且功能表型高度相似，但FRβ可能通过类似FRδ-Izumo1的受体-配体互作模式（如与T细胞表面Izumo1结合）直接形成免疫突触。这一发现为开发靶向FRβ的免疫疗法（如抗体药物偶联物或细胞靶向策略）提供了理论依据，尤其适用于重塑肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）和MDSCs的免疫抑制活性。