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肿瘤免疫微环境中，存在的肿瘤相关巨噬细胞（TAMs)，其分化的方向是双向的，可促进炎症-不友好，也可抑制炎症-友好，这么一个“双刃剑”角色，科研领域一直都在挖掘，能够准确调控TAMs的关键开关点。课题派对这个领域也持续关注，因此找到一篇小伙伴们盼望已久的佳作，迫不及待地跟大家分享~ 这篇文章是由南方医科大学邓海军、方媛及李国新共同通讯，发表在顶刊《GUT》，作者首先通过生信分析手段获取关键基因（MS4A4A）的信息，然后通过小鼠皮下肿瘤和原位移植模型评估目的基因对肿瘤生长的抑制情况，以及检测了肿瘤免疫微环境的变化程度，组后利用生化实验和RNA测序的分析结果，进一步探究MS4A4A促进巨噬细胞M2极化的具体分子机制。该研究结果为TAMs在调节抗肿瘤免疫中的作用打开新的治疗窗口，并为开发更有效的肿瘤免疫治疗策略提供了新的方向。
l题目：靶向肿瘤相关巨噬细胞上的MS4A4A可恢复CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫 l杂志：Gut l影响因子：IF=24.5 l发表时间：2023年11月 研究背景 免疫疗法的出现开启了癌症治疗的新开端。然而，在结直肠癌(CRC)患者中，如何更好的施展免疫疗法仍是一个尚未得到解决的临床问题，仍迫切需要进一步扩大结直肠癌免疫治疗，使更广泛的患者群体受益。肿瘤微环境(TME)中的存在的免疫抑制细胞与免疫治疗抵抗的关系都十分密切。巨噬细胞是结直肠癌中观察到的最丰富的免疫细胞之一，那些渗入TME的细胞通常被定义为肿瘤相关巨噬细胞(TAM)。因为M2极化-TAMs发挥免疫抑制作用的最重要途径是：诱导T细胞耗竭。T细胞耗竭的具体表现为：增殖能力降低、效应功能降低和抑制性受体(IR)共表达增加。作者基于上述结果，将如何抑制或逆转TME中的T细胞耗竭，设立为一个深入研究的问题。 主要结果 1. MS4A4A在TAMs中被选择性的上调，猜测与癌症预后不良相关 作者首先利用肿瘤免疫单细胞中心(TISCH)数据库和免疫荧光（IF）分析，检测MS4A4A基因在TAMs中的特异表达情况。然后使用免疫组织化学(IHC)标记，检测了人结直肠癌组织芯片中MS4A4A+细胞的表达水平（按照MS4A4A+细胞的平均密度分为高、低两组）。Kaplan-Meier分析显示MS4A4A+细胞的高密度分布与总生存率(OS)较差之间存在关联。补充的外部数据集还验证了MS4A4A mRNA水平升高，可以被预测肿瘤预后不良的OS。以上结果说明，免疫微环境中MS4A4A的升高与肿瘤的发生率存在关联。
图1 肿瘤相关巨噬细胞中MS4A4A上调，与癌症患者的不良预后相关 2. MS4A4A促进M2巨噬细胞极化，继而引发CD8+T细胞功能障碍 作者使用MS4A4A靶向性的小干扰RNA (siRNA)，命名为 siMs4a4a，通过干扰BMDM中目标基因的表达，另外在THP-1细胞系上进行慢病毒（LV-MS4A4A）过表达，最后利用流式细胞术(FACS)筛选和分析、羧基荧光素琥珀酰氨基酯(CFSE)标记MS4A4A的maker-BMDMs (c-cd45.2和siMs4a4a-CD45.1)等方法，验证了MS4A4A显著加快了M2-TAMs极化，从而导致TMEs更易被免疫抑制的结果。
图2 MS4A4A促进M2巨噬细胞极化，继而引发CD8+T细胞功能障碍 3. 在体内抑制巨噬细胞MS4A4A，可以延缓结直肠癌的病理发展 在实验中，通过使用经过体内优化的siRNA（靶向MS4A4A基因siMs4a4a）或使用对照siRNA（siNC）分别治疗接种了MC38/CT26细胞的免疫活性小鼠，作者发现经体内优化的RNA干扰后，能够显著延缓肿瘤的生长速度，特别针对MS4A4A的抑制效果显著。在另一项实验中，通过注射抗CD8抗体，发现消耗CD8 T细胞可以阻止siMS4A4A处理组小鼠中肿瘤生长的抑制效果，进一步验证了其治疗机制。
图3 在体内抑制巨噬细胞MS4A4A，可以延缓结直肠癌的病理发展 4. MS4A4A激活PI3K/AKT&JAK/STAT6信号通路，可以促使M2巨噬细胞发生极化 通过RNA测序分析和基因富集分析等手段，研究发现在过表达MS4A4A的巨噬细胞和MS4A4A高表达的结直肠癌患者中，JAK/STAT和PI3K/AKT/mTORs信号通路是显著富集的。在实验中，通过MC38-CM刺激差异表达MS4A4A的巨噬细胞，结果显示MS4A4A促进了巨噬细胞内AKT和STAT6的磷酸化，但对STAT3的磷酸化无影响。进一步的实验表明，PI3K抑制剂(BEZ235)或STAT6抑制剂(AS1517499)治疗过表达MS4A4A的巨噬细胞时，这两种抑制剂均能有效地抑制MS4A4A诱导的M2型标记物在巨噬细胞中的表达。
图4 MS4A4A激活PI3K/AKT&JAK/STAT6信号通路，可以促使M2巨噬细胞发生极化 5. 使用抗MS4A4A单抗治疗可延迟结直肠癌疾病进展 首先。作者使用MC38-CM和抗MS4A4A单抗处理BMDM，结合q-PCR、FACS分析和细胞共培养实验，结果表明肿瘤细胞和巨噬细胞共培养能导致CD8 T细胞功能发生障碍。进一步使用抗MS4A4A单抗治疗携带肿瘤的小鼠，显示抗MS4A4A处理后，导致了M2型肿瘤相关巨噬细胞和T细胞减少。最后利用质谱流式(CyTOF)技术分析，显示在肿瘤相关巨噬细胞中M2标记物(CD206)和免疫抑制分子(CD39)的表达下调。
图5 使用抗MS4A4A单抗治疗可延迟结直肠癌疾病进展 6. MS4A4A靶向针对性的治疗，能增强PD-1阻断后的疗效 对小鼠模型的一系列体内实验结果表明，MS4A4A阻断治疗有抗肿瘤的作用，原因是产生了有效的T细胞从中参与介导，另外再通过记忆T细胞的即时反应可以达到防止肿瘤复发的效果。经过ICH实验和公共数据库分析后，作者认为高表达MS4A4A基因，可能是癌症患者对免疫治疗未产生反应的具体表现。
图6 MS4A4A靶向针对性的治疗，能增强PD-1阻断后的疗效 7. CRC肿瘤（大鼠）经MS4A4A单抗治疗后，治疗效果明显增强 流式细胞实验和q-PCR结果表明，MS4A4A表达水平上调与肿瘤发生发展是密切相关的，暗示抗MS4A4A/PD-1联合治疗可能在处理更晚期、更巨大的结肠直肠癌肿瘤时能产生更强的联合治疗作用。抗MS4A4A治疗可以恢复大型结肠直肠癌肿瘤对PD-1治疗的敏感性。同时，联合使用抗MS4A4A/PD-1单克隆抗体与放疗的RT（8 Gy）治疗大型肿瘤，结果显示抗MS4A4A/PD-1联合治疗与放疗相比更为有效，并且展现出转化为临床实践的潜质。
图7 CRC肿瘤（大鼠）经MS4A4A单抗治疗后，治疗效果明显增强 文章小结 综上所述，该文揭示了MS4A4A+ TAMs在肿瘤免疫逃避方面发挥着既关键又广泛的重点调节作用，提示各位科研人员，抗PD -1治疗+抗MS4A4A治疗同时联合能够显著的提高疗效。以上的研究发现，为了解 TAMs在调节抗肿瘤免疫中的作用提供了新的数据支撑，并为开发有效的CRC免疫治疗方案打开了新视野。 |
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