FOLR2+肿瘤相关巨噬细胞推动结直肠癌的转移微环境重塑及淋巴扩散

时间:2026年6月16日
来源:Cellular Signalling

编辑推荐:

Juncun Yao|Zhujing He|Mei Wang|Huang Feng江苏省苏州市昆山市妇幼保健院临床实验室,邮编215300,中国摘要在免疫排斥的微环境中,特化的肿瘤相关巨噬细胞亚群的大量积累会显著推动结直肠癌的进展及治疗耐药性的形成。尽管在多种恶性肿瘤的微环境中已

广告
   X   

Juncun Yao|Zhujing He|Mei Wang|Huang Feng
江苏省苏州市昆山市妇幼保健院临床实验室,邮编215300,中国

摘要

在免疫排斥的微环境中,特化的肿瘤相关巨噬细胞亚群的大量积累会显著推动结直肠癌的进展及治疗耐药性的形成。尽管在多种恶性肿瘤的微环境中已发现FOLR2+巨噬细胞谱系,但肿瘤细胞调控FOLR2表达的机制以及这些细胞促进转移的途径仍不十分清楚。在本研究中,我们发现FOLR2的表达决定了与结直肠癌晚期临床阶段及不良预后相关的独特巨噬细胞状态。肿瘤细胞通过激活AKT信号通路来诱导FOLR2的表达,这一过程对于维持TAMs的M2样功能表型至关重要。FOLR2+ TAMs能够促进肿瘤细胞的迁移、侵袭以及淋巴管生成,且它们倾向于聚集在肿瘤微环境中的胶原丰富的血管周围区域。从机制上来看,FOLR2可驱动PLA2G7的生成,从而介导细胞外基质的重塑和肿瘤细胞的移动,但FOLR2还能通过一种独立于PLA2G7的机制来促进淋巴管生成。在体内实验中,这种双重机制得到了成功验证:使用darapladib药物抑制PLA2G7可减少基质胶原沉积及原发肿瘤的生长,而沉默FOLR2则能特异性地抑制肿瘤周围的淋巴管生成及腘窝淋巴结转移。生物信息学分析进一步表明,FOLR2与PLA2G7的高水平共表达与较高的TIDE评分以及奥沙利铂和靶向药物的更高IC50值相关,这预示着肿瘤具有内在的免疫逃逸能力和治疗耐药性。综上,本研究将FOLR2确定为结直肠癌基质的关键调节因子,并提出针对FOLR2/PLA2G7轴的治疗策略有望通过破坏有利于转移的微环境来改善临床治疗效果。

引言

结直肠癌是全球公共卫生面临的重大挑战。其在恶性肿瘤中的发病率位居第三,死亡率则位列第二。据预测,到2050年,该疾病带来的负担将会进一步上升[1]、[2]。尽管结直肠癌的早期检测技术不断进步,但大多数病例在就诊时已处于转移阶段,这使得预后改善受到限制[3]。疾病的进展轨迹及治疗反应本质上受肿瘤免疫微环境的影响,尤其是在占大多数病例的比例较高的错配修复功能正常的亚型中。这类肿瘤具有免疫排斥的免疫表型,对传统的免疫检查点阻断疗法没有反应。这就凸显出识别耐药性微环境成分的重要性[4]、[5]。肿瘤相关巨噬细胞是构成这种免疫抑制微环境的关键介质;这类细胞通过调控促肿瘤程序,推动血管生成、基质重塑以及免疫逃逸过程[6]、[7]。基于空间组学和单细胞技术的最新研究揭示了髓系细胞群体的高度异质性,尤其是SPP1+和ID1+ TAMs等亚群。这些细胞通过抵抗细胞毒性T细胞并促进肿瘤转移来推动癌症进展[8]、[9]。因此,分析驱动促转移巨噬细胞状态形成的特定信号通路,对于开发靶向治疗策略、缓解免疫抑制以及遏制结直肠癌的进展具有十分重要的意义[10]、[11]。
高分辨率单细胞转录组技术的应用使得对髓系细胞生物学的研究得以超越传统的M1/M2二元分类模式,从更精细的角度揭示了TAMs在时空演变过程中的异质性及功能可塑性[12]、[13]。当前的研究表明,不同的巨噬细胞功能状态与特定的空间微环境相对应,这些特化的亚群推动了从组织重塑到治疗失败等一系列关键的致癌过程[14]、[15]。关于结直肠癌肝转移微环境的研究已成功将巨噬细胞分为多个具有不同功能的集群,它们在形成转移微环境及实现免疫逃逸方面发挥着独特作用,但其谱系特异的机制仍未完全明确[16]、[17]。对这些新兴亚群的鉴定结果显示,叶酸受体β阳性(FOLR2+)群体在谱系上具有独特性。这类群体具有组织驻留特性,与乳腺癌、肝细胞癌及其他恶性肿瘤密切相关[18]、[19]。虽然FOLR2+巨噬细胞在三级淋巴结构中较为丰富,但其功能特性仍存在很大争议,有研究认为它们可能与基质成纤维细胞发生免疫抑制性的相互作用,从而促进疾病进展[20]、[21]、[22]。尽管有这些研究结果,但FOLR2+ TAMs在结直肠癌肿瘤微环境中的确切生物学功能、上游调控机制以及下游效应分子仍不明确。
在本研究中,我们提供了证据表明FOLR2决定了与结直肠癌晚期肿瘤负荷及不良预后相关的特定M2极化TAMs亚群。我们发现,肿瘤来源的信号会激活PI3K-AKT信号通路,从而诱导FOLR2的表达,这一过程对于维持这些巨噬细胞的M2样功能状态至关重要。具体而言,FOLR2+ TAMs通过上调下游效应分子PLA2G7来促进肿瘤细胞的迁移和侵袭,而PLA2G7则是驱动细胞外基质重塑的关键酶。此外,虽然FOLR2/PLA2G7轴在基质重构中起主要作用,但FOLR2还能通过一种独立于PLA2G7的机制来促进淋巴管生成,进而营造有利于肿瘤转移的微环境。因此,本研究将FOLR2确定为结直肠癌髓系细胞生态系统的关键调节因子,并提出针对FOLR2/PLA2G7轴的治疗策略有望通过干扰巨噬细胞介导的肿瘤侵袭和转移来改善临床治疗效果。

章节节选

生物信息学与公共数据库分析

为了解析巨噬细胞的转录特征,我们从基因表达组学数据库中获取了四个单细胞RNA测序数据集(GSE166555、GSE188711、GSE217774和GSE231559)。这些原始计数矩阵是通过Seurat R软件包(版本4.3.3)进行处理的。我们在分析过程中实施了严格的质量控制,仅分析了特征计数在200–9000之间、线粒体转录本比例低于30%的细胞。在完成数据

FOLR2决定了与结直肠癌晚期肿瘤负荷及不良预后相关的特定巨噬细胞状态

为确定FOLR2在结直肠癌微环境中的细胞来源,我们对来自GSE166555数据集以及人类蛋白质图谱数据库中的配对肿瘤组织与邻近非肿瘤组织的单细胞RNA测序数据进行了并行分析。在两个独立数据集中的分析结果均表明,FOLR2的表达主要存在于巨噬细胞群体中(图1A–B;标记基因的详细信息见补充图S1A)。这一结论还通过免疫荧光染色得到了进一步验证

讨论

晚期结直肠癌仍然是一个重大的临床难题,因为大多数患者最终都会发展出对传统疗法具有耐药性的转移性疾病。尽管TAMs已被认为是免疫抑制微环境的核心组成部分,但那些负责协调肿瘤转移的特定亚群以及调控其活化的分子信号仍不十分清楚。在本研究中,我们发现FOLR2+ TAMs定位于

人工智能及人工智能辅助技术的应用

在撰写本文的过程中,作者们使用了DeepSeek工具来优化文本表述。所有由人工智能生成的建议都经过了作者们的仔细审核与验证,最终内容由作者们全权负责。

CRediT作者贡献说明

Juncun Yao:写作——初稿撰写、验证、方法学、研究实施、正式分析、数据整理。Zhujing He:可视化、验证、软件使用、方法学、研究实施。Mei Wang:写作——审阅与编辑、软件使用、资源获取、正式分析。Huang Feng:监督、项目管理、资金筹措、概念构思。

资助情况

本研究得到了昆山社会发展科技专项基金(编号KS2422)以及昆山市高层次卫生人才科研项目与苏州市科技计划项目(编号SYWD2025059)的支持。

利益冲突声明

作者们声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。

致谢

所有图表均使用BioRender.com创建。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有