巨噬细胞与耐药之间的关联,还是挺有意思的,这篇华中科技大学同济医学院发表在14.7分的Nature子刊Nat Commun.上的文章,就讲的是这么一个故事,我们来看看他们做了什么:
他们的研究主要是PARP(ADP-核糖聚合酶)的抑制剂PARPi的耐药,在乳腺癌中,使用PARPi会产生药物的耐药性。他们想要分析是否有微环境中巨噬细胞,对这样的耐药性有影响。首先他们研究的是两种细胞系T22和T127,其中T22是对PARPi敏感的,而T127则是对PARPi耐药的细胞株。他们分别给小鼠进行了肿瘤细胞移植,也就是单移植,并做了分别在小鼠两侧同时移植两种细胞系。然后进行了单细胞测序(下图的这种UMAP图,就是对于单细胞进行分簇的,主要是看微环境中细胞亚群的变化,不清楚的话,可以去看看《列文虎克读文献》和《夏老师带你读文献》,介绍过),结果发现在共移植的小鼠中T22的恶性细胞簇中发现的来自T127的恶性细胞很少,也就是说两侧的移植并没有产生T127的迁移。在细胞株和共移植模型以及PARPi处理和未处理的样本之间,T细胞或B细胞亚型没有统计学意义的变化:
而髓系细胞在共移植的小鼠中却产生了变化,他们将髓系的TAM(肿瘤相关巨噬细胞)进行了细胞分簇,促炎的TAM被注释为TAM_C1,抗炎的TAM被注释成了TAM_C3。在T22单细胞株模型中,PARPi显著降低了TAM_C3。但在共移植模型中T22附近的巨噬细胞中,则消除了这种TAM_C3的降低(下面图C的小提琴图,这个应该能看懂吧,不清楚的话,可以去看看《夏老师带你读文献》复习下),这表明共移植模型中的PARPi耐药性与 PARPi 对TAM_C3影响的变化有关。而分析了受体转录本后,他们发现,C5aR1在T127和T22共移植模型中被PARPi刺激后,在TAM中显著上调,但在T22单菌株模型中没有:
当他们将TAM_C3再细分成C5aR1高表达和低表达的亚群后,发现TAM_C3的抗炎活性相关基因,也只在C5aR1高表达亚群中激活,TAM_C3与恶性T127细胞之间的通讯比较明显。而PARPi诱导的T22模型中TAM_C1中促炎特征相关基因表达的快速增加,以及T22模型中TAM_C1巨噬细胞与初始T细胞和NK细胞之间的通讯增加,但在T127中则没有这种现象:
那么TAM中高表达的C5aR1,是否就是造成肿瘤耐药的关键呢?于是他们使用了C5aR1拮抗的肽活性补体,对C5aR1进行了抑制(其实就是柯霍氏法则的验证,通过抑制C5aR1来确认是否对表型产生影响,不清楚柯霍氏法则的话,可以看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》)。结果发现,C5aR1的拮抗剂抑制,可以使共移植的T22以及PARPi耐药T127对PARPi变得敏感,增强了PARPi的抗肿瘤反应:
那么被T127细胞系诱导出来的高表达C5aR1的TAM_C3,是否与T细胞会有一定的关联呢?他们就进行了PARPi处理的T127细胞规训获得的高表达C5aR1的TAM_C3,对于T细胞的体外影响,他们使用了C5aR1的拮抗剂处理的TAM_C3巨噬细胞,在体外激活了T细胞细胞毒性:
接着他们分析了TAM_C3产生过程的转录组变化,结果发现C5aR1可能是产生TAM_C3这个巨噬细胞极化的关键因素。而MEF2C这种促进肿瘤的阻遏蛋白,是可以结合C5aR1启动子的,而PARPi可以抑制MEF2C结合C5aR1启动子,促进了C5aR1转录:
最后他们分析了一下C5aR1的表达与TNBC(三阴性乳腺癌)的预后影响,通过分析发现,高C5aR1表达水平,限制了免疫细胞促进有效抗肿瘤活性的能力。ICB(免疫检查点阻断)靶向免疫调节中, C5aR1高表达/CD86高表达的治疗样本的比率,预测了抗PD-1抗体治疗过程中T细胞扩增抑制。也就是说,巨噬细胞上的C5aR1表达水平升高,与TNBC患者的ICB耐药性有关:
这篇文章还是挺有意思的,首先通过体内验证证明了PARPi耐药细胞株和敏感细胞株中微环境的变化,以及PARPi耐药细胞株会造成敏感细胞株移植后的耐药,单细胞测序后就把问题的关键锁定在了TAMs上。而通过对于TAMs的具体分析,以及膜受体表达分析,确定了C5aR1潜在的关键作用。接着通过柯霍氏法则,验证了C5aR1高表达对于巨噬细胞抗炎性极化的作用(其实就是通过C5aR1的表达与表型之间的关联系确定其功能,不清楚柯霍氏法则的话,可以去看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》,复习下)。最后通过耐药细胞规训出的C5aR1高表达TAMs,与T细胞之间的联系,衍生出了C5aR1高表达TAMs与ICB治疗耐药直接的关系。总的来说这篇文章内容上是比较丰富的,思路稍微有点散,主要集中在了微环境的影响,而并没有过多涉及机制方面的研究,不过总的来说做得还是不错的。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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