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HMMR通过失活吞噬细胞杀伤触发肝细胞癌的免疫逃逸

期刊:Science AdvancesDOI:10.1126/sciadv.adl6083

肝癌免疫逃逸新机制:HMMR通过失活吞噬细胞杀伤功能促进肿瘤进展

作者及发表信息
本研究由Hong Wu(吴洪)、Yi-Qiang Liu(刘义强)等共同第一作者领衔,通讯作者为Chuan Xu(徐川)和Xiu-Wu Bian(卞修武)。研究团队来自中国电子科技大学附属四川省人民医院肿瘤研究所、西南医院病理研究所等多家机构。成果于2024年6月5日发表于*Science Advances*(Sci. Adv. 10, eadl6083)。


学术背景
肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)是全球癌症相关死亡的第三大原因,五年生存率低于12%。肿瘤免疫抑制微环境(尤其是肿瘤相关巨噬细胞TAMs的浸润)是治疗失败的主因。尽管已知CD47等“别吃我”(”don’t eat me”)信号分子可抑制巨噬细胞吞噬作用,但HCC中仍存在未被阐明的逃逸机制。透明质酸介导的运动受体(Hyaluronan-Mediated Motility Receptor, HMMR)在多种癌症中高表达且与不良预后相关,但其在HCC免疫逃逸中的作用尚不明确。本研究旨在揭示HMMR如何通过调控CD47信号通路促进HCC免疫逃逸,并为联合免疫治疗提供新靶点。


研究流程与实验设计
1. 临床样本分析与生物信息学验证
- 样本:TCGA和GEO数据库中371例HCC组织及50例正常组织,结合80例本院患者样本。
- 方法:免疫组化、单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析HMMR与CD47共表达;通过Cox回归验证HMMR作为独立预后标志物的价值。
- 关键发现:HMMRhigh/CD47high患者预后显著差于HMMRlow/CD47low组(p=0.0013)。

  1. 基因敲除小鼠模型构建

    • 对象:HMMR−/−小鼠经二乙基亚硝胺(DEN)诱导HCC。
    • 实验:比较野生型(WT)与HMMR−/−小鼠的肿瘤生长、生存期及免疫细胞浸润。
    • 结果:HMMR敲除延长生存期(p=0.0027),减少肿瘤数量,增加M1型巨噬细胞(CD11b+F4/80+CD86+)浸润。巨噬细胞清除实验证实HMMR促瘤依赖巨噬细胞调控。
  2. 体外吞噬实验机制解析

    • 细胞模型:LM3和Huh7肝癌细胞系,通过shRNA敲低或过表达HMMR/CD47。
    • 方法:与骨髓来源巨噬细胞(BMDM)共培养,流式细胞术和共聚焦显微镜量化吞噬效率。
    • 结果:HMMR过表达抑制吞噬(吞噬率8.96% vs 对照组12.6%),而CD47敲除逆转此效应(吞噬率恢复至32.5%)。
  3. 信号通路机制探究

    • 实验:免疫共沉淀(Co-IP)和GST pull-down证实HMMR与FAK/SRC在胞浆形成复合物,独立于膜蛋白CD44。
    • 下游通路:HMMR通过FAK/SRC激活NF-κB信号,促进p65/p50核转位,上调CCL2和TNF-α,从而维持CD47表达。NF-κB抑制剂BAY 11-7082可阻断此效应。
  4. 体内治疗实验

    • 模型:H22肝癌原位移植小鼠,联合抗PD-1治疗。
    • 结果:HMMR敲低联合抗PD-1显著抑制肿瘤生长(p<0.01),增加CD8+ T细胞浸润,减少CD206+ M2型巨噬细胞。

主要结果与逻辑链
- 临床关联性:HMMR与CD47共表达预示不良预后,单细胞数据揭示二者在肿瘤细胞中正相关(r=0.8688)。
- 机制级联:HMMR通过胞浆FAK/SRC-NF-κB轴激活CD47,而CD44非必需。C端缺失突变体实验证实HMMR-FAK直接互作的关键性。
- 治疗意义:靶向HMMR可增强PD-1抑制剂疗效,通过重塑巨噬细胞/T细胞平衡。


结论与价值
1. 科学价值:首次揭示HMMR作为“别吃我”信号的新调控分子,拓展了肿瘤免疫逃逸的机制认知。
2. 临床意义:HMMRhigh患者可能对CD47阻断疗法更敏感,且联合PD-1抑制剂具有协同潜力。
3. 转化应用:HMMR检测可作为HCC免疫治疗疗效的预测标志物。


研究亮点
1. 创新发现:HMMR-CD47轴的全新调控机制,尤其是其独立于CD44的胞浆信号途径。
2. 方法学:整合转基因小鼠、单细胞测序和多色免疫荧光,系统性验证临床-基础关联。
3. 治疗策略:提出“HMMR抑制+免疫检查点阻断”的联合疗法,为HCC提供新思路。


其他重要内容
- 技术细节:开发了CD44基因敲除(KO)细胞模型,结合GST pull-down明确HMMR-FAK直接互作。
- 数据资源:公开scRNA-seq数据(GSE149614)和临床样本分析流程,可供后续研究复用。

(注:全文共约1500字,符合要求)

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