Cell实锤肿瘤源维甲酸A调控单核

关键词：维甲酸A，单核细胞，免疫抑制本文共计：字预计阅读时间：5min原文标题：Tumor-DerivedRetinoicAcidRegulatesIntratumoralMonocyteDifferentiationtoPromoteImmuneSuppression

开学以后实在太忙了，所以细胞死亡专题暂时咕咕，近几周就先阅读一些比较有趣的研究性论文吧，本周带来的是发表在今年发表Cell上的一篇关于维甲酸A和抗肿瘤免疫相关的文章。

科学问题的提出

维甲酸是维生素A的代谢物之一，在发育过程发挥着促分化的重要作用，且该促分化可用于抗肿瘤治疗，目前维甲酸也用于白血病治疗。维甲酸对于抗原呈递过程的研究目前存在争议，因此维甲酸在抗肿瘤免疫中发挥的作用有待进一步探究。此外，维甲酸代谢酶视黄醛代谢酶（Raldh）在多种实体瘤中高表达。因此作者想要探究维甲酸如何影响肿瘤微环境中的免疫细胞及其发挥的作用

有趣的实验技术

根据实体瘤带有的三类不同的基因改变，本文采用了三种代表性肉瘤：滑膜肉瘤SS（SYT-SSX融合基因驱动）；未分化多形性肉瘤UPS（P53缺失及KRAS激活驱动）；纤维肉瘤FS（甲基茂蒽诱导的小鼠纤维肉瘤细胞系的同型移植）

Zbtb46是CD细胞特异表达蛋白，用构建Zbtb46-GFP小鼠模型用于从单核细胞中分离CD细胞

Lyz2-CRE;ROSA-LSL-TdT小鼠模型用于单核细胞谱系追踪

RNA-seq分析肿瘤微环境中免疫细胞的组成比例

文章思路

首先文章分析三种肉瘤模型中的免疫细胞主要是单核细胞和TAMs，而CD11+DC细胞和CD+DC细胞比例很低。接着发现肿瘤源的TAM和单核细胞对aCD3/CD28激活的T细胞增殖有抑制作用。采用Lyz2-CRE;ROSA-LSL-TdT小鼠模型谱系追踪发现单核细胞分化为巨噬细胞而不是DC细胞。但是肿瘤源的单核细胞在体外仍具有分化为DC细胞的能力。上述结果说明TME中存在某种因素影响了单核细胞的分化为TAM而不是DC。

微阵列实验发现TAM中视黄醛结合蛋白（Crabp）高表达而其他位置的巨噬细胞无该现象。且肉瘤肿瘤细胞中Raldh高表达，其他正常肌肉组织中则无该现象。LS-MS分析发现三种肉瘤模型中全反式视黄酸有高含量而正常细胞系中则含量很低。接着发现肉瘤中肿瘤细胞的ALDH酶活高于基质细胞和免疫细胞（基因表达分析发现Raldh是唯一高表达Aldh家族的酶）。说明肿瘤细胞是维甲酸主要来源。

但是体外实验发现肿瘤细胞中的Raldh低表达，这说明TME中存在导致肿瘤细胞产生维甲酸的因素。因此作者分选了Aldh-和ALdh+肿瘤细胞重新接种到小鼠上发现两种肿瘤都能产生相当的Aldh酶活。但是微阵列实验显示在Aldh+肿瘤细胞中IL13R-alpha-2高表达，该受体敲除后，在体内的ldh+肿瘤细胞显示出Raldh表达减少，并探明发现这些IL-13来源于T细胞。

接着探究了维甲酸对于单核细胞分化成巨噬细胞和DC细胞的作用。首先作者发现维甲酸可以抑制GM-CSF和IL-4共刺激的单核细胞分化为DC细胞而促进分化为巨噬细胞。此外，将GM-CSF和IL-4共刺激的单核细胞与aCD3/CD28刺激的T细胞共培养发现加入维甲酸后T细胞分化和增殖受到抑制。且单核细胞与aCD3/CD28刺激的T细胞共培养也得到一样的结论。对GM-CSF和IL-4共刺激的单核细胞分化的DC细胞和MAC进行基因表达分析发现维甲酸抑制了DC细胞的IRF4通路被显著下调，通过qPCR，IRF4敲除模型及IRF4回补实验证实了RA通过下调IRF4通路从而抑制单核细胞分化为DC细胞。

接着作者通过Raldh1/3双敲除（DKO）细胞模型的肿瘤中发现TAM减少而DC细胞增加，且TAM中炎性相关的表面分子及TNA-alpha表达增高。通过RNA-seq发现DKO模型中炎性巨噬细胞增加，抑制性巨噬细胞减少。分选TAM发现DKO中TAM对T细胞激活的抑制作用弱于野生型中的TAM。此外DKO模型中的肿瘤浸润CD4+T细胞含量及IFNg含量高于野生型。进而体内实验证实DKO肿瘤细胞增殖缓慢（但该细胞在体外无增殖能力的缺陷），通过删除T细胞发现该作用于T细胞相关，通过Batf3敲除鼠发现该作用与DC细胞相关。此外，通过OVA抗原表达模型发现RA参与了CD8+T细胞应答。此外，DKO荷瘤模型才用PD-1抗体治疗有很好的效果并能够抵抗同种肿瘤的复发。接着作者采用BMS和aPD-1联用发现对于是那种肉瘤模型都有很好的抑制作用，伴随着TAM减少，DC细胞介导的抗原呈递激活，CD4+T细胞增加，炎性表面分子和细胞因子表达上调。且通过移植BMS预处理过的巨噬细胞对于肉瘤细胞的生长也有延缓作用。

最后作者通过对TCGA数据分析发现多种肉瘤中Raldh3表达上调，且对人源UPS肿瘤分析发现Raldh3/2主要表达与肿瘤细胞中。并提出RAscore作为肿瘤中RA含量差异的评价指标，并发现在多种肿瘤中RA含量和免疫抑制性指标存在正相关。

全文总结

本文阐述了肿瘤源维甲酸在肿瘤微环境中对单核细胞分化的影响，具体是通过下调单核细胞IRF4通路抑制单核细胞分化为DC细胞并促进抑制性巨噬细胞分化，导致抑制性免疫微环境并促进肿瘤发展，并提出抑制维甲酸受体增加aPD-1疗效，或移植维甲酸受体反相激动剂处理的巨噬细胞以达到抗肿瘤目的。此外，这些维甲酸是由于T细胞分泌IL-13对肿瘤细胞的刺激而产生。

本文解决了维甲酸在肿瘤免疫中的发挥的作用，从肿瘤源维甲酸来源，到维甲酸在肿瘤免疫微环境中发挥的作用，并结合TCGA数据增加了结论的可靠性，最后提出了维甲酸受体抑制增强抗肿瘤免疫的治疗方法，描述了完整的故事。此外，采用了谱系追踪的手段更好的说明了分化细胞的来源，避免了细胞表面分子区分细胞亚群和功能导致的混淆，且实验结论都通过体内体外及多种模型进行了证明，较之前存在矛盾的研究结论更有说服力。

DOI：10./j.cell..02.刚刚看完饶毅教授“脑：物理、化学、生物、心理认知的交叉研究”的讲座且不论饶毅教授这些年在学术圈开的嘴炮，只是想说，当他在谈论起自己的课题时，眼睛真的会发光呀，大概这就促使一个学者在人类知识边界小心试探的原动力说来惭愧，神经生物学一直是我心头的白月光，从高中开始一直就希望从事这方面的研究。无奈没有追逐梦想的勇气，也没有恰好的机遇但是并不妨碍我看一些这方面科普视频和书籍。这次的讲座有讲到关于人脸识别，五羟色胺，睡眠以及各种有意思的话题有兴趣不妨去B站看一看回放如果喜欢我们的话，别忘了点击在看，或者转发到朋友圈呀~想要第一时间阅读到我们的推文，记得将我们星标噢~（长按文末