细胞|《细胞》子刊：让叛徒巨噬细胞回炉重造，两种老药提供新抗癌思路！编程|博士|叛徒|研究|Egeblad|肿

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）富集于多种实体肿瘤中，它是肿瘤微环境中的头号叛军，也是肿瘤免疫治疗中的重要靶点[1] 。
在肿瘤免疫微环境中， TAM主要表现为具有促肿瘤活性的M2型。但由于巨噬细胞具有极强的可塑性，科学家们发现，TAM可以在外界条件的刺激下，被极化为具有抗肿瘤活性的M1型。这种将TAM重编程的研究思路，为抗肿瘤提供了多种潜在的治疗方案[2] 。
近日，来自美国冷泉港实验室的Mikala Egeblad博士及其研究团队，在 Cancer Cell 期刊中报道了一种通过重编程TAM杀死肿瘤细胞的新方法[3] 。
他们发现，单磷酰脂质A（MPLA）及干扰素-γ （IFN-γ）联用，是一种安全有效的抗肿瘤疗法。该疗法一方面将TAM重编程为具有抗肿瘤活性的M1型巨噬细胞，另一方面借TAM释放的细胞因子来间接激活细胞毒性T细胞，从而杀死肿瘤细胞。
值得一提的是, MPLA已被FDA批准用于疫苗的佐剂，而IFN-γ也已被FDA批准用于慢性肉芽肿病的治疗。二者在前期累积的临床使用经验和安全性数据，无疑会加快它们在今后合体进入临床癌症治疗的速度。

文章图片

论文首页截图
巨噬细胞M1型的极化，主要依赖于Toll样受体（TLR）的激活（如脂多糖及Toll样受体激动剂等）或细胞因子（如IFN-γ）的刺激[1] 。而MPLA就是一种靶向TLR4的脂多糖衍生物。MPLA虽然与脂多糖有着相似的结构，但是MPLA在降低脂多糖毒性的同时，最大程度保留了脂多糖的免疫功能。
为了验证MPLA+IFN-γ可以重编程TAM ，并使之具有抗肿瘤活性， Egeblad博士及其团队首先以管状B型乳腺癌小鼠为模型（PyMT），提取了原位瘤中的肿瘤细胞及TAM ，并将其与IFN-γ及TLR受体激动剂（LPS, MPLA, 及 polyI:C）共孵育。
他们发现只有将IFN-γ与LPS或MPLA联用才能杀死PyMT肿瘤细胞。
IFN-γ及TLR受体激动剂(LPS, MPLA, 及 polyI:C)与PyMT癌细胞及TAM共孵育48小时后
考虑到诱导一氧化氮合酶（iNOS）释放一氧化氮（NO），是巨噬细胞极化为M1型发挥抗肿瘤活性的标志之一，因此Egeblad博士及其团队进一步研究了MPLA+IFN-γ对TAM iNOS表达的影响。
和他们预期的一样，只有IFN-γ与MPLA联用才能诱导iNOS的表达，而且这种诱导作用来源于， MPLA与IFN-γ单独对iNOS编码基因Nos2的上游转录因子NF-kB及STAT1的调控。这为MPLA和IFN-γ联用重编程TAM在机制层面提供了解释。
为了证明MPLA+IFN-γ可以在动物肿瘤模型中重编程TAM ， Egeblad博士及其团队紧接着在转移性乳腺癌PyMT小鼠模型上进行实验。他们发现，瘤内注射MPLA+IFN-γ后，不仅肿瘤内巨噬细胞的占比升高了，表达iNOS及CD40的M1型巨噬细胞占比也显著增加，同时表达CD206的M2型巨噬细胞占比显著降低。这说明MPLA+IFN-γ可以实现对PyMT小鼠模型中TAM的重编程。
【细胞|《细胞》子刊：让叛徒巨噬细胞回炉重造，两种老药提供新抗癌思路！】

文章图片

各组iNOS+、CD40+、及CD206+巨噬细胞占比比较
同时， Egeblad博士及其团队还从乳腺癌转移患者的恶性胸水中提取出了癌细胞及TAM ，来考察MPLA+IFN-γ对患者肿瘤细胞的作用。
结果发现，MPLA+IFN-γ可以杀死80%-90%的乳腺癌患者肿瘤细胞。 RT-qPCR分析发现，只有MPLA+IFN-γ联合使用可以显著升高M1型巨噬细胞的标志物（NOS2, CD40, TNF, IL12B），并且显著降低TAM的标志物（IL10, MRC1）。说明MPLA+IFN-γ也可以重编程乳腺癌转移肿瘤患者恶性胸水中的TAM 。