今天讲的这篇文章,其实更偏向于应用,不过即使是偏向于应用,他们的机制也没少做。这篇文章就是北京大学第一医院的住院医师和博士,发表在14.3分的Adv Sci (Weinh)上的文章。他们做的是微环境中肿瘤基因表达对巨噬细胞M2极化的影响,最后还试图通过siRNA药物干涉,来进行了初步的治疗,我们就来看看他们都做了点什么吧:
他们首先对CRC的肝转移进行了二代测序分析,发现其中有这么一个基因SLITRK4(SLIT和NTRK样家族蛋白4)表达明显增高。而NTRK(神经营养性酪氨酸受体激酶)在CRC(结直肠癌)中,可能与肿瘤的转移有密切的关系。通过免疫组化,对CRC肝转移组织样本进行验证,确定了SLITRK4在CRC的肝转移中的确存在着高表达。于是他们提出第一个假设,假设SLITRK4参与了CRC的肝转移过程(假设的提出,其实是通过归纳验证获得的,就比如二代测序,以及样本中SLITRK4的表达,都是归纳法的验证过程,通过归纳提出初步的假设,来推进课题,不清楚归纳法以及假设提出的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》):
那么既然假设了SLITRK4对于CRC的转移,有着一定的功能,那么这样的假设是否成立呢?于是他们就进行了体内、外的CRC转移实验验证,通过敲减和过表达SLITRK4,来分析CRC在体内、外的转移侵袭能力是否受到了影响(这部分的验证,其实就是柯霍氏法则的验证过程,通过这样的反向遗传学的操作,可以分析SLITRK4对于CRC表型所产生的具体功能,不清楚柯霍氏法则的话,可以去看看《轻松的文献导读》和《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》)。结果发现SLITRK4可以促进多种CRC模型中,肿瘤的发生和转移:
那么SLITRK4具体是通过什么样的机制,对于CRC产生影响的呢?于是他们对过表达SLITRK4的CRC进行了二代测序的转录组分析,结果发现过表达SLITRK4后,细胞外基质以及细胞因子产生和调节相关的基因得到了富集。NFκB信号通路以及PI3K-AKT信号通路(这俩都是常见的与炎症反应以及细胞因子产生相关的信号通路,不熟悉的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列复习下),是SLITRK4的显著调节通路。SLITRK4过表达显著激活PI3K-AKT信号通路及NFκB信号通路,进一步促进TAMs相关细胞因子的分泌:
那么细胞因子的分泌,势必会影响微环境中免疫细胞的变化。于是他们就进行了单细胞测序(下图的单细胞测序图应该大家都熟悉了,也就是通过基因表达的多重PCA降维,来对细胞亚群进行分簇,不熟悉的话,可以去看看《夏老师带你读文献》和《列文虎克读文献》),分析CRC中高表达SLITRK4后对于巨噬细胞的浸润也就是招募,以及巨噬细胞极化的影响。结果发现,SLITRK4激活的CCL2 、GDF15可以诱导招募巨噬细胞浸润,这里他们使用了CCR2的抑制剂以及GDF15的拮抗抗体来进行了验证。而CRC中SLITRK4过表达后,产生的细胞因子,也能诱导TAMs(肿瘤相关巨噬细胞)产生M2极化的表型:
由于这篇文章偏重于药物应用,所以他们在最后,使用NPs(脂质聚合物杂化纳米颗粒)通过全身递送靶向SLITRK4的siRNA,来对CRC肝转移进行治疗。与对照组相比,siSLITRK4-NPs组的SLITRK4表达明显降低,肿瘤的生长速率和血管生成得到了抑制:
通过使用siSLITRK4-NPs靶向SLITRK4,也同时抑制了巨噬细胞极化和CRC的肝转移:
总的来说,这篇文章通过CRC肝转移中SLITRK4的表达,分析了其具体的功能和机制,然后通过分析SLITRK4的下游通路发现了细胞因子的产生得到了激活,从而引申到了肿瘤微环境中免疫细胞的影响(这其实就是一个假设迭代递进的过程,通过得到一定的信息,对于原有的假设进行进一步的深入分析,并迭代原有假设,从而推进了课题,不清楚假设迭代的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列)。最终通过对于SLITRK4的功能,设计了对应的抑制方法,提升了临床价值。总的来说这篇文章还是不错的,在临床应用的文章中,机制做得很不错,而在机制研究的文章中,又有不错的临床意义。好了,今天就先策到这里吧,有兴趣的话可以看看原文,祝你们心明眼亮。
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