1 Highlights：
2 研究背景：
3 研究结果：3.1 PDAC中IL1B TAMs的鉴定将单核吞噬细胞 （MNP）分成六个亚群，并且发现其相对丰度和基因表达在初始和化疗后患者之间基本保守。L1B TAMs，其转录组富含炎症反应、白细胞募集和血管生成程序，但缺乏干扰素反应和抗原呈递反应；并且TCGA 数据中发现 IL1B TAM 特征的表达与患者生存率低相关，但与总体巨噬细胞丰度无关；并且特征基因在肿瘤组织中远高于外周血来源的巨噬细胞。同样的小鼠的单细胞数据中也发现了Il1b TAM亚群，这类巨噬细胞在小鼠PDAC中早期和持续积累，并且表达CD64、CD11c、主要组织相容性复合物II类（MHCII）和共刺激分子CD80和CD86，以及CD206、精氨酸酶1（ARG1）和PD-L1等癌症免疫功能障碍标志物。因此，IL-1β TAMs在PDAC中是一种保守的巨噬细胞群，并且和炎症反应密切相关。
3.2 IL-1β TAMs来源于单核细胞，PGE2和TNF刺激PDAC中IL-1β TAMs的产生整合来自血液、胰腺和肿瘤的小鼠单核细胞和巨噬细胞的scRNA-seq数据，RNA-速率分析发现 IL-1β TAMs源于单核细胞而不是驻留的巨噬细胞，CellRank 分析还发现IL-1β TAM 的关键标记基因（Il1b、Ptgs2 和 Cxcl2）驱动了这一的转变。进入肿瘤的单核细胞容易上调这些基因，并在小鼠和人PDAC中逐渐获得IL-1β TAM的特征。小鼠的谱系追踪实验发现，粒细胞-单核细胞前体 （GMP） 及其后代被 tdTomato 不可逆地标记，绝大多数IL-1β TAMs为tdTomato。表明这些细胞起源于浸润肿瘤并暴露于 TME 中局部因子的循环单核细胞。PGE2可以刺激IL-1β的产生，同时抑制巨噬细胞的干扰素反应。PGE2在人和小鼠PDAC的活检中或在肿瘤细胞的培养上清液中，都有较高的表达。PGE2单独使用效果有限，但其与TNF的共同给药（而不是与IL-1β）共同给药，刺激了BMDM和单核细胞中IL-1β的合成。PGE2 TNF协同诱导诱发肿瘤促进炎症（Il1b和Il6），同时抑制细胞毒性免疫（Il10），或刺激前列腺素合成（Ptges和Ptgs2），髓系细胞招募（Cxcl1，Cxcl2和Cxcl3）和组织修复（Areg，Arg2，Wnt11和Il33）。PGE2和TNF作为TME中的因子，能够协同维持PDAC中的IL-1β TAM的状态。
3.3 IL-1β TAM在缺氧区域积聚PDAC的免疫荧光分析突出了IL-1β TAMs在肿瘤核心周围富含成纤维细胞的基质区域中的优先分布;小鼠PDAC单细胞和空间转录组分析也发现了类似的分布，IL-1β TAM区域富集了与炎症、缺氧、血管生成和伤口愈合相关的GO通路。通过免疫荧光分析验证，显示IL-1β TAMs与CD31 VEGFR2内皮细胞和缺氧区域的接近性。因此，IL-1β TAMs在PDAC的炎症、血管生成和缺氧区域发生局部积累，与PGE2和TNF协同活性相关。
3.4 PDAC衍生的PGE2促进肿瘤生长，PDAC细胞中致病性IL-1β信号的传导为了评估PGE2在PDAC中的作用，使用塞来昔布治疗免疫功能正常的小鼠，塞来昔布是前列腺素生物合成酶环加氧酶-2（COX2）的选择性抑制剂。使用后降低了PGE2在肿瘤中的表达，并与 IL-1β TAM 和单核细胞的积累减少、细胞毒性 GZMB CD8 T 细胞浸润增加以及肿瘤生长延迟有关；COX2-KO PDAC细胞或球状体移植到免疫功能正常的小鼠中，但它们的生长以CD8 T细胞和NK细胞依赖性方式受到控制。COX2-KO 肿瘤中分离的 IL-1β TAM 显示出其特征基因和炎症反应标志物的表达降低，并获得了干扰素反应特征 。肿瘤来源的PGE2在驱动体内IL-1β TAM状态中的发挥关键作用，并表明靶向COX2可导致以干扰素非依赖性方式进行TME重编程和疾病控制。 靶向体内 IL-1β 导致 PDAC 生长延迟，同时单核细胞和 TAM 的 IL-1β 表达降低，引流淋巴结中细胞毒性 T 细胞的活化增加；发现肿瘤单核细胞和IL1B TAM是人PDAC中IL-1β的主要来源；IL1R1-KO KPC细胞在免疫功能正常的小鼠中显示出形成肿瘤的能力显着降低，同时IL-1β单核细胞浸润减少和CD8 T细胞活化增加。L1R1在基因靶向PDAC细胞中的再表达促进了体内肿瘤的生长。IL-1β刺激促进了PDAC细胞的类器官生成，而IL1R1-KO肿瘤显示出较差的类器官形成效率。这些都强调了肿瘤细胞内在IL-1β信号传导对PDAC生长的需求。
3.5 IL-1β TAM和肿瘤细胞之间的正反馈循环对用IL-1β处理的KPC细胞进行RNA-seq分析显示，编码髓系生长因子（Csf1和Csf2）、趋化因子（Ccl2）、细胞因子（Tnf）和具有免疫调节功能的酶（Ptgs2和Nos2）的基因显著上调。CCL2 和 CSF-1 在肿瘤细胞中被 IL-1β 强有力地诱导。对应受体缺乏的小鼠和抗CSF都导致肿瘤体积减小。未经处理的 KPC 细胞的肿瘤条件培养基（ TCM ）不会触发巨噬细胞中的 Il1b，用IL-1β处理的KPC细胞中使用COX2抑制剂，Il1b表达降低，再添加anti-TNF后更加明显。这些数据强调了PDAC细胞和巨噬细胞之间的正反馈循环，其中肿瘤细胞中的IL-1β信号触发将单核细胞募集到肿瘤中并引发IL-1β TAM相关因子的释放，例如IL-1β。
3.6 PDAC的早期炎症重编程整合了来自细胞因子处理的PDAC细胞和类器官的RNA-seq数据，以确定肿瘤内在的IL-1β反应特征（T1RS）；T1RS与IL-1β TAM的丰度和TCGA的低生存率相关。肿瘤细胞中T1RS在早期时间点上调，预测了疾病的进展、上皮间充质转化（EMT）和细胞外基质重塑程序的获得。为了评估体内肿瘤细胞的炎症重编程，分析了胰腺肿瘤发生小鼠模型的基因表达数据，这些研究显示，在患有良性胰腺上皮内瘤变 （PanIN） 的小鼠细胞中，T1RS 表达最高，在已建立的 PDAC 和远端转移中，该特征水平仍然很高。对组织损伤的炎症反应，在功能上与癌基因，通过上皮细胞的长期重编程来增强胰腺肿瘤发生。炎症重编程是胰腺肿瘤发生的早期事件，导致与疾病进展和患者预后不良相关的持续转录变化。
3.7 IL-1β TAM 与 T1RS PDAC 共定位对PDAC患者的scRNA-seq数据的分析揭示了存在高表达T1RS的癌细胞亚群。拟时间分析将T1RS PDAC细胞鉴定为转录轨迹的终点，该轨迹由 T1RS 本身和已知的 IL-1β 靶基因（如 NFKBIA、IL1RN 和 CXCL1）的表达增加驱动。T1RS PDAC 细胞的预测发育还与肿瘤标志物（CEACAM6、CEACAM7 和 KRT19）的表达增加以及与胰腺肿瘤发生相关的 GO通路的富集有关，例如 KRAS 信号传导、缺氧、EMT、p53 通路和 TGFβ 信号传导等。人类PDAC中的单细胞和空间转录组数据也发现T1RS PDAC细胞和IL-1β TAMs在彼此的空间邻域中显著且选择性地富集。配体-受体相互作用分析发现T1RS PDAC和 IL-1β TAM之间IL-1-IL1R1 轴是首要驱动因素。
4 读后思考：
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