腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（Tumor-associated
macrophages, TAMs）是浸潤(rùn)在腫瘤組織中的巨噬細(xì)胞，是腫瘤微環(huán)境中最多的免疫細(xì)胞，主要被認(rèn)為具有促腫瘤作用。目前，靶向缺失TAMs已被用于腫瘤免疫治療領(lǐng)域。同時(shí)，TAMs的表型和功能也是多樣的，它可以通過吞噬腫瘤細(xì)胞和招募細(xì)胞毒性T細(xì)胞而成為抗腫瘤的部隊(duì)，TAMs抗腫瘤和促腫瘤活性的主要控制機(jī)制則仍有待進(jìn)一步探索。
近日，來自南京大學(xué)生科院沈萍萍教授團(tuán)隊(duì)在巨噬細(xì)胞免疫功能重塑研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文“Intervening pyruvate carboxylase stunts tumor growth by strengthening
anti-tumor actions of tumor-associated macrophages”發(fā)表在Signal
Transduction and Targeted Therapy（IF:18分）期刊上，文章揭示了糖異生代謝限速酶—丙酮酸羧化酶（PCB）發(fā)揮了非經(jīng)典生物學(xué)功能，改變TAMs功能性極化表型而介導(dǎo)了腫瘤進(jìn)展。
丙酮酸羧化酶(PCB)是糖異生過程中的重要組成部分,在控制糖異生中起主導(dǎo)作用。雖然腫瘤的發(fā)展程度與PCB在代謝中的典型功能之間的相關(guān)性正逐漸被揭示，但PCB在腫瘤微環(huán)境中是否以及如何調(diào)控免疫細(xì)胞，特別是TAMs的功能仍不清楚。文中通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)腫瘤利用缺氧特性抑制TAMs中的PCB表達(dá)，這反過來又阻礙了TAMs的抗腫瘤作用，并增加了TAMs的免疫抑制特性。研究進(jìn)一步表明在TAMs中修復(fù)PCB可以作為免疫治療新策略。
首先，作者通過免疫熒光技術(shù)分析了69塊黑色素瘤和14塊正常組織（TMA樣本）PCB的表達(dá)情況，利用TissueGnostic公司TissueFAXS掃描系統(tǒng)對(duì)TMA樣本進(jìn)行圖像采集，并使用TissueGnostic公司專業(yè)級(jí)組織原位定量分析系統(tǒng)StrataQuest（7.0.1）對(duì)PCB的表達(dá)精準(zhǔn)定量，結(jié)果顯示在黑色素瘤患者中TAMs中的PCB表達(dá)量顯著下降。
隨后，考慮到缺氧是實(shí)體腫瘤的一個(gè)關(guān)鍵特征，同樣，通過通過免疫熒光技術(shù)，使用TissueFAXS掃描系統(tǒng)對(duì)小鼠腫瘤切片進(jìn)行掃描成像，StrataQuest（7.0.1）定量分析發(fā)現(xiàn)位于HIF-α高表達(dá)區(qū)域的TAMs的PCB豐度低于位于HIF-α低表達(dá)區(qū)域的TAMs。
為了進(jìn)一步確定PCB是否能夠抑制腫瘤的生長(zhǎng)行使抗腫瘤作用，作者通過氧氣遞送納米顆粒FDC@HSA或者過表達(dá)PCB等手段證實(shí)巨噬細(xì)胞中PCB的上調(diào)能夠通過介導(dǎo)CD8+ T 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，促進(jìn)抗腫瘤效果。而在干擾PCB表達(dá)后，巨噬細(xì)胞中PD-L1的表達(dá)增加，更重要的是作者發(fā)現(xiàn)在人類黑色素瘤樣本中，TAMs中PCB和PD-L1呈負(fù)相關(guān)模式，而這一數(shù)據(jù)的獲得同樣也是來自于使用StrataQuest（7.0.1）對(duì)69例黑色素樣本TAMs中PCB和PD-L1的豐度進(jìn)行了量化。因此，表明PCB通過下調(diào)PD-L1降低了TAMs的免疫抑制能力。
在機(jī)制方面，文章表明PCB能夠促進(jìn)肌球蛋白MYH6與F-actin的結(jié)合而重塑巨噬細(xì)胞骨架，驅(qū)動(dòng)TAMs對(duì)腫瘤細(xì)胞的吞噬。通過構(gòu)建遞氧/激活PCB的雙功能納米顆粒FDC-GTA@HSA，同時(shí)改善乏氧并激活PCB，抑制細(xì)胞IRF1-PD-L1軸，增強(qiáng)了微環(huán)境中CD8+ T細(xì)胞的浸潤(rùn)，逆轉(zhuǎn)微環(huán)境免疫抑制狀態(tài)。此研究結(jié)果不僅發(fā)現(xiàn)PCB 的非經(jīng)典生物學(xué)功能與調(diào)控新機(jī)制，而且構(gòu)建了“靶向干預(yù)TAMs極化”的**技術(shù)，可用于進(jìn)一步免疫治療新策略的構(gòu)建。
文中對(duì)于使用TissueGnostic公司的TissueFAXS掃描系統(tǒng)以及StrataQuest分析系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)闡述，并在致謝中特別感謝TissueGnostic公司相關(guān)技術(shù)人員對(duì)定量分析的技術(shù)支持。
