本文介绍了哈尔滨医科大学赵艳滨等人在Advanced Science上发表的研究,该研究阐明了整合素β8(ITGβ8)在肺腺癌(LUAD)细胞与巨噬细胞之间的反馈机制。研究确定了ITGβ8在介导LUAD细胞与巨噬细胞相互作用中的关键作用,并揭示了ITGβ8如何通过调控CCL5促进巨噬细胞极化和LUAD进展的分子机制。
肺癌是全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,肺腺癌(LUAD)是其中的一种主要亚型。肿瘤微环境(TME)影响肿瘤进展和转移,而肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是TME中重要的免疫细胞群。
本研究旨在阐明整合素β8(ITGβ8)在LUAD细胞和TAM串扰中的作用,并揭示其促进LUAD进展的分子机制。
通过共培养实验、条件培养基处理、分子生物学技术等手段,研究ITGβ8在LUAD细胞与巨噬细胞之间的相互作用,以及ITGβ8如何通过调控CCL5等分子促进巨噬细胞极化和LUAD进展。
研究发现ITGβ8在LUAD中上调,并与不良预后显著相关。ITGβ8通过激活PI3K/AKT/IRF9/CCL5轴调控巨噬细胞极化和募集,从而促进LUAD的进展。此外,TAM产生的IL8和IL10通过SPI1原癌基因促进ITGβ8在肿瘤细胞中的转录。
本研究揭示了ITGβ8在LUAD细胞和TAM串扰中的关键作用,增强了我们对巨噬细胞极化和LUAD进展机制的理解,并为开发新的治疗策略提供了重要依据。
肿瘤微环境(TME)影响肿瘤的进展和转移。整合素β8 (ITGβ8)是整合素家族的一员,在多种癌症中表达上调。
2024年11月13日,
哈尔滨医科大学
赵艳滨,高越共同通讯
在
Advanced Science
在线发表题为
“
Integrin β8 Facilitates Macrophage Infiltration and Polarization by Regulating CCL5 to Promote LUAD Progression
”
的研究论文。
该研究
阐明了ITGβ8在LUAD细胞与巨噬细胞之间的反馈机制。
研究确定
ITGβ8
为介导肺腺癌(LUAD)细胞与巨噬细胞相互作用的关键因子。
ITGβ8表达水平升高与LUAD患者CD163+巨噬细胞数量增加和预后不良相关。
LUAD细胞中ITGβ8的过表达促进THP-1巨噬细胞向M2表型极化。
相比之下,THP-1巨噬细胞
及
过表达
ITG
β8的A549细胞共培养的TCM(条件培养基)促进了A549细胞的增殖和侵袭。
在机制上,趋化因子配体5 (CCL5)在介导
ITG
β8诱导的巨噬细胞极化中起重要作用,磷酸化肌肽3激酶(PI3K)/AKT丝氨酸/
苏
氨酸激酶(AKT)/干扰素调节因子9 (IRF9)通路参与了这一过程。
此外,M2样巨噬细胞产生的白细胞介素8 (IL8)和白细胞介素10 (IL10)通过
SPI
-1原癌基因(SPI1)调节LUAD细胞中ITGβ8的表达。
在所有恶性肿瘤中,肺癌在全世界的发病率和死亡率最高。
它可以大致分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC),其中NSCLC占所有病例的85%以上。非小细胞肺癌最常见的组织学亚型是肺腺癌(LUAD)(40%)。然而,LUAD患者的5年总生存率(OS)不到20%,尽管近几十年来多模式治疗方案(如靶向治疗、免疫治疗、放射治疗和无创手术切除)取得了重大进展。
因此,为了确定有效的治疗靶点,有必要研究LUAD发展的分子机制。
肿瘤微环境(TME)影响肿瘤进展和转移,影响患者预后。
肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是TME中免疫细胞群的重要组成部分,一般认为
M
1样巨噬细胞的增加可以抑制肿瘤的发展;然而,M2样巨噬细胞通过分泌多种生长因子、细胞因子和蛋白酶促进肿瘤的生长和扩散,促进血管生成、肿瘤细胞增殖、侵袭和转移,并与不良预后相关。此外,
M
2样巨噬细胞可以增加免疫耐受,帮助肿瘤逃避免疫清除。因此,M2样巨噬细胞被认为是辅助抗癌治疗的潜在靶点,最近针对
TAM
的M2极化的治疗方法已经显示出令人鼓舞的结果。巨噬细胞和肿瘤细胞之间存在复杂串扰。研究表明,巨噬细胞调节肿瘤细胞的恶性行为。另一方面,肿瘤细胞来源的趋化因子、外泌体和乳酸调节巨噬细胞的极化和募集。
因此,更深入地分析肿瘤细胞与
TAM
之间串扰并确定潜在机制对于确定新的治疗靶点至关重要。
ITGβ8在LUAD和巨噬细胞串扰中的作用(图源自
Advanced Science
)
整合素是一类跨膜糖蛋白粘附分子,可介导细胞-细胞外基质(ECM)相互作用并激活多种细胞内信号通路。
关于整合素与
TAM
之间相互作用的研究已经有报道。整合素αvβ5作为胶质瘤干细胞的受体,结合TAM分泌的转化生长因子β (TGFBI)。然后整合素αvβ5激活SRC原癌基因、非受体酪氨酸激酶(SRC)信号通路和转录信号换能器和激活因子3 (STAT3)通路,促进胶质母细胞瘤(GBM)干细胞驱动的肿瘤生长。在卵巢癌中,骨膜蛋白(POSTN)与整合素αvβ3和整合素αvβ5相互作用,并通过核因子κ B (NF-kB)调控巨噬细胞极化。
然而,ITGβ8在LUAD细胞和
TAM
中的作用尚未阐明。
磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶-B (PI3K/AKT)信号通路被认为是癌症中最常被破坏的信号通路之一,对细胞运动、生长和存活至关重要。
干扰素调节因子9 (IRF9)作为干扰素下游通路的主要组成部分,不仅在病毒和炎症的防御中起着至关重要的作用,还参与血管生成和抗癌药物的耐药。此外,趋化因子是介导肿瘤细胞与
TAM
相互作用的重要信使。根据先前的报道,脊索瘤细胞通过分泌趋化因子(C-C基序)配体5 (CCL5)来招募和极化
TAM
,从而促进恶性肿瘤的进展。相反,
TAM
可产生CCL5,通过激活β-catenin/STAT3信号通路,促进前列腺癌细胞的干细胞化和转移。阻断TME中的CCL5-C-C基序趋化因子受体5 (CCR5)轴可能是一种潜在的临床可行的抑制人叶状乳腺肿瘤生长的策略。
因此,靶向CCL5-CCR5轴及其相关通路被假设为LUAD的一种新的治疗策略。
研究发现ITGβ8在LUAD中上调,并与不良预后显著相关。
ITGβ8通过激活PI3K/AKT/IRF9/CCL5轴调控巨噬细胞极化和募集,从而促进LUAD的进展。此外,
TAM
产生的白细胞介素8 (IL8)和白细胞介素10 (IL10)通过
SPI
-1原癌基因(SPI1)促进ITGβ8在肿瘤细胞中的转录。
研究增强了对巨噬细胞极化和LUAD进展的串扰机制的理解,并提供了新的见解。
参考消息:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202406865
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