Clusterin 介导 M2 巨噬细胞极化：胶质母细胞瘤干细胞对替莫唑胺耐药的新机制及潜在治疗靶点

《Stem Cell Research & Therapy》：Clusterin-mediated polarization of M2 macrophages: a mechanism of temozolomide resistance in glioblastoma stem cells

为解决胶质母细胞瘤对替莫唑胺耐药问题，研究人员探究其耐药机制，发现 Clusterin 介导 M2 巨噬细胞极化促进耐药，为治疗提供新方向。湖南医药学院总医院的这项研究成果发表在《Stem Cell Research 》上。

　　

《Clusterin 介导 M2 巨噬细胞极化：胶质母细胞瘤干细胞对替莫唑胺耐药的新机制及潜在治疗靶点》

在医学领域，癌症一直是人们关注的焦点，尤其是恶性程度极高的胶质母细胞瘤。这种肿瘤就像隐藏在大脑中的 “定时炸弹”，严重威胁着人类的生命健康。胶质母细胞瘤是中枢神经系统中常见且侵袭性很强的肿瘤，尽管医学在不断进步，但它的五年生存率仍低于 5%。目前，替莫唑胺（temozolomide）作为治疗胶质母细胞瘤的标准药物，却面临着一个棘手的问题 —— 许多患者最终会对其产生耐药性，导致治疗失败。这一现状使得深入了解胶质母细胞瘤的耐药机制变得刻不容缓，就像在黑暗中寻找一盏明灯，为攻克这一难题指引方向。

在这样的背景下，湖南医药学院总医院的研究人员勇敢地挑起了探索的重担，开展了一项意义重大的研究。他们的研究成果发表在《Stem Cell Research 》上，为我们带来了新的希望。

研究人员运用了多种先进的技术方法来深入探究胶质母细胞瘤的耐药机制。其中，单细胞测序（scRNA-seq）和转录组测序是关键技术。通过对小鼠胶质母细胞瘤组织样本进行这两种测序，研究人员能够从基因层面分析肿瘤细胞和周围组织细胞的特征。此外，动物实验也是重要的一环，研究人员利用 6 周龄雄性 CD34⁺人源化 huHSC-(M-NSG) 小鼠（NM-NSG-017）构建了胶质母细胞瘤模型，为研究提供了接近人体实际情况的实验环境。免疫组化技术则用于检测肿瘤组织中相关蛋白的表达情况，直观地展示出细胞的变化。

研究结果主要从以下几个方面展开：

• 分析高度可变基因和可靠的主成分分析（PCA）：研究人员利用 R 软件中的 “Seurat” 包对 scRNA-seq 数据进行分析。经过质量控制和数据归一化后，他们发现胶质母细胞瘤组织中存在大量高度可变基因。通过 PCA 分析，得到了可靠的结果，为后续的细胞聚类分析奠定了基础。

• 肿瘤干细胞与 M2 型巨噬细胞的串扰分析：利用 Find Clusters 函数和 t-SNE 分析，研究人员将所有细胞聚类为五个细胞簇，再通过 “SingleR” 包注释，确定了四种细胞类型，分别是胶质母细胞瘤干细胞（Glioblastoma Stemlike Cells）、成纤维细胞（Fibroblasts）、内皮细胞（endothelial cells）和 M2 巨噬细胞（M2 macrophages）。进一步研究发现，肿瘤组织中 M2 巨噬细胞和胶质母细胞瘤干细胞的比例增加，这暗示着它们之间可能存在某种密切的联系，共同影响着肿瘤的发展。

• Clusterin 在胶质母细胞瘤发展中的关键作用及潜在机制：通过对小鼠胶质母细胞瘤组织进行转录组测序分析，研究人员筛选出 221 个差异表达基因（DEGs）。经过一系列复杂的分析，包括功能富集分析、LASSO 回归分析、支持向量机递归特征消除（SVM-RFE）分析和随机森林模型构建，最终确定 Clusterin 是影响胶质母细胞瘤进展的关键基因。它在肿瘤组织中表达上调，并且可能参与肿瘤干细胞与 M2 巨噬细胞之间的相互作用。

• 肿瘤干细胞来源的 EV 促进 M2 巨噬细胞极化：研究人员成功从 T98G 和 U251 胶质母细胞瘤细胞系中分离出肿瘤干细胞，并提取了细胞外囊泡（EVs）。实验发现，这些 EVs 能够促进 THP-1 单核细胞向 M2 巨噬细胞极化，表现为 M2 标记物 CD206、CD163 表达增加，M1 标记物 CD80、CD86 表达减少。同时，EVs 中富含 Clusterin，这表明 Clusterin 可能在介导巨噬细胞极化中发挥重要作用。

• Clusterin 介导的 M2 巨噬细胞极化促进胶质母细胞瘤细胞的化疗耐药：研究人员建立了替莫唑胺耐药的胶质母细胞瘤细胞系 T98GR。实验表明，肿瘤干细胞来源的 EVs 通过 Clusterin 促进 M2 巨噬细胞极化，进而增强胶质母细胞瘤细胞对替莫唑胺的耐药性。沉默 Clusterin 后，细胞的耐药性明显降低，这进一步证实了 Clusterin 在耐药过程中的关键作用。

• 体内验证 M2 巨噬细胞极化促进胶质母细胞瘤细胞的替莫唑胺耐药：研究人员在裸鼠中建立了皮下异种移植肿瘤模型。实验结果显示，给予肿瘤干细胞来源的 EVs 后，肿瘤生长加速，而沉默 Clusterin 后，肿瘤生长受到抑制。通过组织学检查和免疫组化分析发现，EV 治疗促进了 M2 巨噬细胞极化，而 Clusterin 的缺失则可以逆转这一过程。

研究结论和讨论部分具有重要意义。这项研究揭示了胶质母细胞瘤对替莫唑胺耐药的新机制，即肿瘤干细胞通过分泌富含 Clusterin 的 EVs 诱导 M2 巨噬细胞极化，从而增强肿瘤细胞的耐药性。这一发现为胶质母细胞瘤的治疗提供了新的靶点和策略，为开发更有效的治疗方法奠定了基础。然而，研究也存在一些局限性，例如 Clusterin 作用于巨噬细胞诱导极化的精确机制，以及 M2 极化巨噬细胞促进胶质母细胞瘤耐药的具体途径仍需进一步研究。此外，该机制在所有胶质母细胞瘤亚型中的普遍性也有待验证。未来，研究人员将继续深入探索 Clusterin 在其他肿瘤类型中的作用，以及如何将这一发现转化为临床有效的治疗方法，为攻克胶质母细胞瘤等恶性肿瘤带来新的希望。