在我们的身体里，每时每刻都有大量的细胞因衰老、损伤或程序性死亡而走向终结。这些“尸体”需要被及时、安静地清理掉，这个过程被称为“胞葬作用”，主要由巨噬细胞等专职吞噬细胞执行。及时的胞葬作用对维持组织稳态、防止自身免疫至关重要。然而，在肿瘤微环境中，这一过程却呈现“双刃剑”效应：一方面，它清理了不断死亡的肿瘤细胞；另一方面，被“喂饱”的巨噬细胞常常被“驯化”成具有抗炎、免疫抑制功能的表型，反过来帮助肿瘤逃避免疫系统的攻击，营造有利于肿瘤生长的“温床”。那么，能否“策反”这些肿瘤相关巨噬细胞，让它们在执行清理任务的同时，不丧失甚至增强其抗肿瘤能力呢？这成为了肿瘤免疫治疗领域一个极具吸引力的科学问题。
近期，发表在《自然·免疫学》上的一项研究为我们带来了新的启示。该研究团队将目光投向了Notch信号通路——一个在发育和细胞命运决定中至关重要，且在巨噬细胞中被发现可驱动促炎极化的古老通路。一个有趣的现象是，凋亡细胞表面通常表达Notch配体，而巨噬细胞则表达Notch受体，当两者在胞葬过程中紧密接触时，理论上应该激活Notch信号。但实际情况是，胞葬作用通常导致巨噬细胞的抗炎极化。这引发了研究者的思考：胞葬作用是否主动抑制了Notch信号？其背后的分子机制是什么？操纵这一过程能否改变肿瘤免疫微环境？
为了探究这些问题，研究人员综合运用了多种前沿技术。在分子和细胞机制层面，他们构建了Notch1–mCherry–NLS报告系统，通过活细胞成像直接可视化Notch的激活；利用CRISPR–Cas9基因编辑技术构建了Rubicon、ATG5、PLD1等基因敲除的巨噬细胞系（如THP-1、RAW264.7）；并采用了全内反射荧光显微镜结合微图案化技术，在纳米尺度上实时观察Notch受体在细胞膜接触位点的动态分布与排除过程。在动物模型方面，研究使用了多种皮下移植瘤模型（如B16BL6黑色素瘤、MC38结肠癌、Yumm1.7黑色素瘤）以及髓系细胞条件性基因敲除小鼠（如LysM-Cre介导的Rubcn-/- 、Rbpjf/f 小鼠），来验证靶点缺失或Notch信号激活后的抗肿瘤效果。此外，研究还通过SLAM-seq和RNA-seq等高通量测序技术，全面分析了不同基因型巨噬细胞在胞葬作用后的转录组变化，并通过流式细胞术分析了肿瘤浸润免疫细胞的组成和功能状态。在生物信息学分析中，研究者利用TCGA数据库，探索了Notch配体与Rubicon表达水平与癌症患者预后之间的相关性。
研究结果
胞葬作用中Rubicon缺陷的巨噬细胞诱导Notch激活
研究人员首先发现，与野生型巨噬细胞相比，Rubicon缺陷的骨髓来源巨噬细胞在吞噬凋亡细胞后，其Notch信号通路相关基因显著富集，并且Notch2胞内结构域的核转位增加。使用细胞松弛素D抑制胞葬作用后，野生型巨噬细胞中Notch的激活反而增强，这表明胞葬过程本身会主动抑制Notch信号。通过构建Notch1报告系统，他们进一步证实，当Notch配体DLL1与磷脂酰丝氨酸或IgG Fc片段共同呈现在微珠上时，能有效抑制野生型巨噬细胞中的Notch激活，但这种抑制作用在Rubicon缺陷的细胞中消失。
巨噬细胞中Notch信号激活增强抗肿瘤免疫
为了验证Notch激活的功能意义，研究者在髓系细胞中条件性表达了Notch1胞内结构域。结果显示，这类小鼠的肿瘤生长受到显著抑制，肿瘤内CD8+ T细胞浸润增多，且其产生颗粒酶B、IFNγ和TNF的能力增强。RNA-seq分析表明，Notch激活的肿瘤相关巨噬细胞表现出更强的I型干扰素反应和促炎基因表达特征。
Rubicon调控吞噬过程中的Notch受体排除
机制探索表明，当巨噬细胞通过Fc受体或TIM4受体识别IgG或磷脂酰丝氨酸时，会在接触位点形成一个由活化整合素β2构成的“屏障”。利用TIRF显微镜和微图案化技术，研究者直观地看到Notch受体被从这个接触区域主动排除。这一排除过程依赖于Rubicon及其伙伴蛋白VPS34（形成class III PI3K复合物），但不依赖于自噬相关蛋白ATG5或ATG14。
Rubicon–VPS34复合物通过PLD促进整合素屏障形成
进一步的机制剖析发现，Rubicon–VPS34复合物对于招募磷脂酶D1至接触位点至关重要。而PLD1的活性或表达缺失，会破坏活化整合素屏障的形成，并导致Notch排除失败。在功能上，用PLD抑制剂处理野生型巨噬细胞，能模拟Rubicon缺失的表型，即在胞葬过程中激活Notch信号并诱导促炎反应。
Rubicon缺失和PLD抑制的抗肿瘤效应需要RBPJ
关键的体内功能验证显示，PLD抑制剂能有效抑制小鼠黑色素瘤和结肠癌的生长，并增强肿瘤内细胞毒性T细胞和NK细胞的应答。然而，当在巨噬细胞中特异性敲除Notch信号的关键转录因子RBPJ后，无论是Rubicon缺失还是PLD抑制剂处理所带来的抗肿瘤效应都被完全取消。这表明，上述干预措施的抗肿瘤作用确实是通过解除对Notch信号的抑制来实现的。对TCGA数据库的分析也提示，在Notch配体高表达的肿瘤中，Rubcion低表达与患者较好的生存预后相关。
研究结论与意义
本研究系统性地揭示了一条此前未知的调控通路：在巨噬细胞进行胞葬作用时，由Rubicon–VPS34–PLD轴驱动的活化整合素屏障，会将Notch受体从与凋亡细胞的接触位点物理性排除，从而主动抑制了Notch信号的激活。这种抑制是巨噬细胞在清理“细胞尸体”后偏向抗炎、免疫抑制状态的重要机制之一。当该屏障因Rubicon缺失或PLD被抑制而失效时，凋亡细胞表面的Notch配体得以激活巨噬细胞上的Notch受体，进而驱动巨噬细胞向促炎、免疫激活状态极化，最终重塑肿瘤微环境，增强抗肿瘤免疫应答。
这项工作的意义重大。首先，它在基础层面阐明了胞葬作用这种特殊细胞间相互作用精细调控Notch这一关键发育信号通路的新机制，丰富了我们对免疫细胞功能可塑性的理解。其次，研究将胞葬作用、整合素机械生物学、Notch信号和肿瘤免疫抑制微环境等多个重要领域连接起来，提供了一个全新的视角。最重要的是，该研究发现了Rubicon和PLD作为潜在的治疗靶点，通过干扰胞葬作用对Notch的抑制，可以“重编程”肿瘤相关巨噬细胞，有望将其从肿瘤的“帮凶”转变为抗肿瘤免疫的“助力”。这为开发新型的癌症免疫治疗策略，特别是与现有免疫检查点抑制剂等疗法的联合应用，提供了创新的思路和坚实的科学依据。
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