CXCL9/SPP1极化的肿瘤相关巨噬细胞在调节肺腺癌的抗肿瘤免疫中发挥双重作用

《Cancer Immunology, Immunotherapy》：CXCL9/SPP1-polarized tumor-associated macrophages exert dual roles in regulating anti-tumor immunity in lung adenocarcinoma

　　

摘要

背景

在肺腺癌微环境中，肿瘤相关巨噬细胞具有CXCL9和SPP1这两种蛋白的互斥表达特性，即CS极性，这是这类巨噬细胞的重要特征。目前对于CS极性影响肿瘤进展的机制及其作用仍不完全清楚。本研究旨在明确CS极性的分子基础及其在肺腺癌进展中的作用，为开发新的免疫疗法提供依据。

方法

通过单细胞RNA测序分析肺腺癌微环境中的不同巨噬细胞亚群，运用生存分析评估其预后价值，同时通过CellChat工具分析细胞间的通讯情况。在功能验证部分，建立了THP-1细胞的CS极性调控模型，并利用Transwell共培养系统检测该模型对肺腺癌细胞恶性行为的影响。此外还通过CCK-8试验、集落形成试验和细胞迁移试验来检测细胞的增殖能力和转移能力。通过流式细胞术确定巨噬细胞的极化表型（CD86?/CD163?）。采用双荧光素酶报告基因试验验证MEF2C对HPGDS启动子的直接转录调控作用。通过Western blot、免疫细胞化学和qRT-PCR等方法分析关键信号通路的活性。最后，在裸鼠皮下移植肿瘤模型中进一步验证了上述研究结果。

结果

研究共鉴定出五种功能各异的巨噬细胞亚群。SPP1?CXCL9^高型的巨噬细胞与免疫激活通路密切相关，且与较好的肺腺癌预后相关；而SPP1?CXCL9^低型的巨噬细胞则参与免疫抑制和促进肿瘤发展的过程，与较差的预后相关。在体外实验中，提高CXCL9/SPP1的比例可协同促使巨噬细胞向M1表型转变，进而抑制肺腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。此外，逆转CS极性还能通过激活p38/MAPK信号通路，进一步促进MEF2C向细胞核转移并增加HPGDS的转录水平。双荧光素酶报告基因试验直接证实，MEF2C通过特异性结合HPGDS启动子来激活其转录，这一过程是诱导巨噬细胞表型转换并发挥抗肿瘤功能的关键分子事件。在裸鼠皮下移植肿瘤模型的体内实验中也进一步证明，同时使用KO-SPP1和OE-CXCL9处理可显著抑制肿瘤生长，并促使肿瘤内的巨噬细胞向抗肿瘤表型极化，这一结果与体外实验高度一致。

结论

CS极性通过p38/MAPK-MEF2C-HPGDS信号轴调节巨噬细胞的极化状态及其抗肿瘤功能，为基于巨噬细胞重编程的肺腺癌免疫疗法提供了理论基础和潜在靶点。