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本文聚焦结直肠癌肝转移(CRLM),研究发现 miR-342-3p 在健康肝巨噬细胞中活跃,在 CRLM 中下调。过表达 miR-342-3p 可使巨噬细胞获促炎表型,抑制 CRLM 生长,为癌症免疫治疗提供新策略。
研究背景
结直肠癌(CRC)是全球常见恶性肿瘤,约 25%-50% 的 CRC 患者会发生肝转移(CRC liver metastasis,CRLM),严重影响治疗和预后。肝脏驻留巨噬细胞(Kupffer cells,KCs)在肝脏稳态中起关键作用,但在肿瘤发生时会被重编程为肿瘤相关巨噬细胞(TAMs),促进肿瘤进展。微小 RNA(miRNAs)可调节 TAM 功能,为巨噬细胞重编程提供潜在策略。其中,miR-342 在多种恶性肿瘤中下调,但其在肿瘤微环境(TME)免疫细胞中的功能尚不清楚。此外,水泡性口炎病毒 G 蛋白(VSV-G)假型慢病毒载体(LVs)可有效转导肝脏和脾脏中的吞噬细胞,为在体调节 miRNA 表达提供了可能。
研究方法
- 实验动物与细胞系:选用 C57BL/6 小鼠,使用 HEK293T、SKW 6.4、Jurkat、THP1、iKCs、MC38、AKTPF 等细胞系进行实验。
- 慢病毒载体构建与生产:构建多种慢病毒载体,如 PGK.GFP LV、miRNA 报告 LV、miR-342 LV 等,并进行生产和滴度测定。
- 基因表达分析:运用 RNA 测序(RNA-seq)、数字液滴 PCR(ddPCR)等技术分析基因表达情况。
- 细胞实验:包括细胞培养、转导,以及对巨噬细胞进行功能和表型分析。
- 动物实验:构建 CRLM 小鼠模型,通过尾静脉注射慢病毒载体,观察肿瘤生长和巨噬细胞表型变化。
- 数据分析:使用 R、GraphPad Prism 等软件进行统计分析。
研究结果
- LV 靶向细胞的小 RNA 表达谱:通过对 LV 靶向的脾和肝细胞群体进行 RNA-seq 分析,发现不同器官和细胞谱系的样本间存在大量差异表达基因。miR-223-3p、miR-342-3p 等在脾和肝巨噬细胞中优先表达。
- miR-342-3p 在肝巨噬细胞中的活性变化:利用 miRNA 报告 LV 检测发现,miR-342-3p 在健康小鼠肝巨噬细胞中高度且选择性活跃,但在 CRLM 附近的肝巨噬细胞中活性降低。
- miR-342-3p 对肝巨噬细胞免疫激活的调控:过表达 miR-342-3p 可改变 iKCs 的基因表达谱,激活促炎基因程序,增加促炎细胞因子相关基因表达,减少免疫抑制相关基因表达。
- Slc7a11 与 miR-342-3p 的相互作用:Slc7a11 是 miR-342-3p 的靶基因,过表达 Slc7a11 可抵消 miR-342-3p 对靶基因的影响,二者呈拮抗关系。
- miR-342-3p 对肝转移相关巨噬细胞表型的影响:在 CRLM 小鼠模型中,过表达 miR-342-3p 可使肝巨噬细胞向 M1 样表型重塑,抑制肿瘤生长,改变肿瘤微环境细胞浸润。
- TME 重编程机制:单细胞 RNA-seq 分析表明,miR-342-3p 过表达通过促进促炎细胞因子反应重编程 TME,抑制肿瘤生长。
研究讨论
- 研究意义:本研究利用 LVs 在体调控肝巨噬细胞中 miRNAs 的表达,发现 miR-342-3p 可重编程 TAMs,为癌症免疫治疗提供了新的潜在靶点和策略。
- 研究局限性:肿瘤小鼠模型存在一定局限性,虽然使用了两种模型,但仍不能完全代表人类疾病。此外,LVs 在体应用的安全性、生物分布和药效学还需进一步研究。
- 未来展望:未来可进一步探究其他 miRNAs 对 TAM 功能的调节作用,以及开发基于 LVs 的联合治疗方案,提高癌症治疗效果。