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本文研究发现髓系特异性膜蛋白 LRRC25 在肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）中高表达。Lrrc25 基因敲除可抑制多种小鼠肿瘤生长，促使 TAMs 向抗肿瘤表型重编程，增强 CD8+T 细胞浸润与激活，有望成为肿瘤免疫治疗新靶点。
研究背景
肿瘤微环境（TME）是一个复杂且动态的 “生态系统”，肿瘤细胞与癌相关成纤维细胞（CAFs）、免疫细胞等相互作用，影响肿瘤进展和治疗反应。肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是 TME 中丰富的免疫细胞类型，其具有可塑性，在肿瘤发展中发挥着促肿瘤和抗肿瘤的双重作用，是癌症免疫治疗的重要靶点。
LRRC25 是一种 I 型膜蛋白，在髓系细胞中特异性表达。既往研究表明，它在调节免疫反应和炎症方面有一定作用，但在癌症免疫中的功能尚不明确。鉴于 LRRC25 在人类和小鼠中的保守性，本研究利用肿瘤细胞攻击的小鼠 Lrrc25?/?模型，探究其在癌症免疫中的作用。
研究结果
- LRRC25 在 TAMs 中高表达：通过分析癌症患者肿瘤组织的单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）数据集，发现 LRRC25 在髓系细胞中特异性表达，且在 TAMs 中高表达，在肿瘤细胞或其他基质细胞类型中不表达。同时，LRRC25 在人类和小鼠中的蛋白质序列和结构高度相似。此外，研究还发现 LRRC25 在多种肿瘤组织中表达上调，且高表达与部分癌症患者的不良预后相关。
- Lrrc25 缺陷抑制小鼠肿瘤生长：研究人员构建了 Lrrc25 基因敲除（Lrrc25?/?）小鼠，并建立了四种同基因肿瘤模型，将 B16F10（黑色素瘤）、MC38（结肠癌）、E0771（乳腺癌）或 LLC（Lewis 肺癌）细胞皮下接种到野生型（WT）和 Lrrc25?/?小鼠体内。结果显示，Lrrc25?/?小鼠的肿瘤体积和重量显著降低，生存期明显延长，表明 Lrrc25 缺陷在 TME 中抑制了肿瘤生长。
- Lrrc25 缺陷促进巨噬细胞向抗肿瘤极化：对 B16F10 和 MC38 肿瘤细胞进行 scRNA-seq 分析，发现 Lrrc25 缺陷改变了 TME 中免疫细胞的组成，增加了抗肿瘤巨噬细胞（如 Il1b_macro 簇）的比例，减少了促肿瘤巨噬细胞（如 LA_TAM 和 Prolif_TAM）的比例。同时，Lrrc25 缺陷的巨噬细胞表现出 M1 样巨噬细胞标记基因的上调和 M2 样巨噬细胞标记基因的下调。通过流式细胞术和实时逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）进一步验证了这些结果，表明 Lrrc25 缺陷促进了巨噬细胞向抗肿瘤极化。
- Lrrc25 缺陷通过 Nox2-ROS-Nlrp3-Il1β 信号通路重编程巨噬细胞：利用 scRNA-seq 数据集，研究人员发现 Lrrc25 缺陷导致 Nox2、Nlrp3 和 Tnf 等基因在 Il1b_macro 簇中显著上调，KEGG 富集分析显示 NOD 样受体信号通路显著富集。RT-qPCR 和 western blot 分析证实了 Nlrp3 和 Nox2 在 Lrrc25?/?小鼠 TAMs 中的表达增加。使用 NLRP3 抑制剂 MCC950 和 IL1R1 抑制剂 Anakinra 处理，发现它们可消除 Lrrc25 缺陷对肿瘤生长的抑制作用，表明 Nox2-ROS-Nlrp3-Il1β 轴是 Lrrc25 缺陷诱导巨噬细胞抗肿瘤极化所必需的。
- Lrrc25 缺陷的巨噬细胞促进 CD8+T 细胞迁移：分析 scRNA-seq 数据集发现，Lrrc25?/?小鼠 TME 中，效应 CD8+T 细胞的比例增加，而耗竭 CD8+T 细胞的比例减少。细胞间通讯分析和 transwell 实验表明，Lrrc25 缺陷的 TAMs 具有更强的招募和激活 T 细胞的能力，其机制可能与 Cxcl10-Cxcr3 信号轴有关。体内实验证实，抗 CD8 抗体可消除 Lrrc25?/?小鼠的增强抗肿瘤免疫效应，表明肿瘤抑制依赖于 CD8+T 细胞。
- Lrrc25 缺陷的巨噬细胞而非中性粒细胞有助于增强抗肿瘤免疫力：通过将 B16F10 细胞与来自 WT 或 Lrrc25?/?小鼠的骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）或中性粒细胞（NEs）共接种到 WT 宿主小鼠体内，以及使用抗体耗尽 TAMs 或 TANs 的实验，发现 Lrrc25 缺陷的巨噬细胞而非 NEs 抑制了肿瘤生长。此外，通过造血重建生成的嵌合小鼠实验进一步证实，Lrrc25 缺陷的巨噬细胞在肿瘤抑制中起关键作用。
- Lrrc25 缺陷在髓系细胞中轻微加剧自身炎症性疾病：将 Lrrc25?/?小鼠与 Pstpip2?/?小鼠杂交，生成双敲除小鼠。结果发现，Lrrc25 的缺失略微加速了爪子肿胀的进展，表明 Lrrc25 参与了自身炎症的调节，但总体而言，Lrrc25 的缺失对小鼠相对安全。
研究讨论
本研究表明，靶向 Lrrc25 可调节巨噬细胞的抗肿瘤极化，增强 CD8+T 细胞介导的抗肿瘤免疫。Lrrc25 缺陷通过激活 Nox2-ROS-Nlrp3-Il1β 信号通路，对巨噬细胞产生重编程作用。尽管 NLRP3 炎症小体在肿瘤进展中的作用存在争议，但本研究明确了其在 Lrrc25 缺陷介导的抗肿瘤免疫中的重要性。此外，Lrrc25 缺陷的 TAMs 可减少耗竭 CD8+T 细胞的比例，增强 T 细胞的招募和激活。
本研究也存在一些局限性。例如，虽然使用了 Lrrc25 全球敲除小鼠证明了 Lrrc25 缺陷的 TAMs 的抗肿瘤作用，但缺乏条件性敲除小鼠的直接证据。未来需要使用特定的 Cre 系对单核细胞、NEs 和 DCs 进行研究，以进一步剖析 Lrrc25 在 TAMs、TANs 或 cDCs 中的作用。同时，LRRC25 与 NOX2 的相互作用细节仍有待充分阐明，开发针对 LRRC25 的强效抗体或特异性抑制剂也是未来研究的方向。
总体而言，本研究揭示了 Lrrc25 在肿瘤免疫中的重要作用，为肿瘤免疫治疗提供了新的潜在靶点，具有重要的转化应用前景。
