膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（Glioblastoma，GBM）是成人中常見(jiàn)的惡性腦腫瘤，其特征包括腫瘤壞死、微血管不穩(wěn)定、抵抗常規(guī)治療、復(fù)發(fā)率高等。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中主要的免疫浸潤(rùn)細(xì)胞，直接與惡性細(xì)胞相互作用，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展，在GBM中表現(xiàn)出顯著的異質(zhì)性，因此，TAM已成為一個(gè)有吸引力的治療靶點(diǎn)。

目前在大規(guī)模的臨床試驗(yàn)中還沒(méi)有觀(guān)察到顯著有效的靶向TAM的方法，這可能源于腫瘤內(nèi)和腫瘤間細(xì)胞多樣性以及TAM池的可塑性。因此，探索TAM異質(zhì)性和形成機(jī)制是設(shè)計(jì)靶向TAM腫瘤治療的關(guān)鍵。近期，陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院全軍臨床病理學(xué)研究所卞修武院士/時(shí)雨副教授/平軼芳教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院腦膠質(zhì)瘤醫(yī)學(xué)研究中心/神經(jīng)外科李飛副教授，華中科技大學(xué)武漢光電國(guó)家研究中心祁淑紅副研究員在Cancer Cell上發(fā)表了題為“Identification of hypoxic macrophages in glioblastoma with therapeutic potential for vasculature normalization”的文章，該研究揭示了惡性膠質(zhì)瘤內(nèi)Mo-TAM的轉(zhuǎn)錄表型和空間分布異質(zhì)性特征，鑒定出缺氧壞死微環(huán)境內(nèi)富集的TAM缺氧亞群（Hypoxia-TAM）并證實(shí)其誘導(dǎo)微血管滲漏表型，闡明了靶向該亞群對(duì)膠質(zhì)瘤血管正�；�和提高抗腫瘤藥物遞送效率的治療學(xué)意義。(麥特繪譜提供能量代謝和蛋白質(zhì)組檢測(cè)服務(wù))

技術(shù)路線(xiàn)

圖1. 研究思路圖

研究結(jié)果

1. 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)對(duì)51例人惡性膠質(zhì)瘤Mo-TAM進(jìn)行分析，聚類(lèi)注釋到具有缺氧響應(yīng)、趨化運(yùn)動(dòng)、吞噬和抗原呈遞、脂代謝依賴(lài)、干擾素產(chǎn)生、核糖體合成特征的新功能亞群，并證實(shí)Mo-TAM多個(gè)亞群的轉(zhuǎn)錄特征在小鼠膠質(zhì)瘤和人實(shí)體腫瘤中具有高度保守性。

圖2. Mo-TAM的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)景觀(guān)

2. 空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示Mo-TAM的細(xì)胞多樣性及異質(zhì)性，分析了35例人惡性膠質(zhì)瘤空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，建立了Mo-TAM不同亞群轉(zhuǎn)錄組特征與膠質(zhì)瘤組織病理結(jié)構(gòu)的空間映射網(wǎng)絡(luò)，繪制了Mo-TAM空間分布圖譜，發(fā)現(xiàn)不同Mo-TAM亞群在血管富集區(qū)、缺氧壞死區(qū)和侵襲前沿區(qū)的分布差異。

圖3. 空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示Mo-TAM的細(xì)胞多樣性特征

3. 多色免疫熒光成像證實(shí)了Hypoxia-TAM亞群在膠質(zhì)瘤缺氧壞死區(qū)高度富集，發(fā)現(xiàn)空間缺氧梯度與Hypoxia-TAM表型轉(zhuǎn)化、膠質(zhì)瘤細(xì)胞間質(zhì)型轉(zhuǎn)化、糖酵解代謝重編程和微血管增生具有一定的相關(guān)性。

圖4. Hypoxia-TAM亞群在缺氧壞死區(qū)高度富集

4. bulk（常規(guī)普通）轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組（能量代謝：糖酵解）的多組學(xué)整合分析，系統(tǒng)篩選并鑒定出缺氧壞死微環(huán)境內(nèi)膠質(zhì)瘤細(xì)胞產(chǎn)生的富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白（secreted protein acidic and rich in cysteine，SPARC）和缺氧誘導(dǎo)產(chǎn)生的乳酸是Hypoxia-TAM亞群極化的關(guān)鍵因素，并表明兩種因素協(xié)同誘導(dǎo)Mo-TAM內(nèi)p50(由NFKB1編碼)入核增強(qiáng)Hypoxia-TAM核心表型基因轉(zhuǎn)錄。

圖5. 低氧誘導(dǎo)Hypoxia-TAM極化

5. 進(jìn)一步研究表明，Hypoxia-TAM直接促進(jìn)腫瘤血管的滲漏，并通過(guò)Hypoxia-TAM過(guò)度分泌腎上腺髓質(zhì)素（ADM），致使膠質(zhì)瘤內(nèi)微血管內(nèi)皮細(xì)胞間的黏附連接破壞，進(jìn)而引發(fā)血管高滲漏和血流低灌注。敲除Ccr2-Cre轉(zhuǎn)基因小鼠中單核細(xì)胞及其衍生細(xì)胞內(nèi)Adm，或采用ADM拮抗劑阻斷ADM分泌通路，能夠選擇性地恢復(fù)內(nèi)皮連接完整性并減少血管滲漏，從而誘導(dǎo)腫瘤內(nèi)微血管結(jié)構(gòu)正�；�。

圖6. AMA治療hGBM異種移植瘤血管正�；�

6. 構(gòu)建Vehicle、Dab、AMA、AMA＋Dab模型，在BRAFV600E突變型腦腫瘤中證實(shí)ADM拮抗劑（AMA）與BRAF小分子抑制劑達(dá)拉非尼（Dabrafenib）聯(lián)用，能有效增加達(dá)拉非尼的瘤內(nèi)灌注，促進(jìn)膠質(zhì)瘤血管正�；�，抑制腫瘤生長(zhǎng)。

圖7. AMA治療改善達(dá)拉非尼的治療效果

研究結(jié)論

該研究繪制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤TAM空間圖譜，強(qiáng)調(diào)了腦膠質(zhì)瘤中Mo-TAM的多樣性和空間微環(huán)境引導(dǎo)的Mo-TAM重編程，鑒定出缺氧微環(huán)境內(nèi)Hypoxia-TAM新功能亞群，指出了針對(duì)Hypoxia-TAM的潛在治療方法，為提高腫瘤治療藥物灌注和療效提供新策略。

參考文獻(xiàn)

Wang W ,Li T ,Cheng Y , et al.Identification of hypoxic macrophages in glioblastoma with therapeutic potential for vasculature normalization.[J].Cancer cell, 2024.

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