破解 HDACi 治疗癌症耐药困境：巨噬细胞与 CD47 的关键密码

为解决 HDACi 治疗癌症耐药问题，作者[第一作者单位] 研究人员开展关于 HDACi 对肿瘤微环境影响的研究。结果发现巨噬细胞浸润和 CD47 影响耐药，这为逆转耐药提供新策略，极具科研价值，推荐科研读者阅读。

　　

在癌症的世界里，肿瘤细胞就像一群狡猾的 “敌人”，不断地寻找着生存和发展的机会。除了自身携带的致癌突变，异常的表观遗传修饰也成为了它们作恶的 “帮凶”。其中，组蛋白乙酰化作为一种常见的表观遗传修饰，对维持染色质结构和基因转录起着关键作用。而组蛋白去乙酰化酶（HDACs）却像是肿瘤细胞的 “帮凶”，它们的高表达或高活性会导致染色质结构紧缩，促进肿瘤的发生和发展。

为了对抗肿瘤细胞，科学家们研发了一系列组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACis）。在过去的二十年里，这些抑制剂有的已经获得临床批准，有的还在临床试验中。然而，HDACis 的表现却不尽如人意。在某些血液系统恶性肿瘤，如外周 T 细胞淋巴瘤和皮肤 T 细胞淋巴瘤中，它还能发挥一定的作用，但在实体瘤的治疗上却困难重重。而且，一些 HDACis 单药治疗的效果也不理想。这就好比拿着一把看似锋利的剑，却在关键时刻掉了链子，让医生和患者们都大失所望。

不仅如此，肿瘤微环境（TME）也像是肿瘤细胞的 “坚固堡垒”，严重阻碍了 HDACis 的治疗效果。巨噬细胞作为肿瘤微环境中数量众多的 “居民”，它们的作用一直备受关注。但巨噬细胞在 HDACi 治疗癌症过程中究竟扮演着怎样的角色，是助力还是捣乱，此前却无人知晓。就像在黑暗中摸索，人们急需一盏明灯来照亮前行的道路。

在这样的背景下，来自 作者[第一作者单位] 的研究人员决心揭开这个谜团。他们的研究成果发表在《期刊原文名称》上，论文题目为《论文原文标题》。经过一系列深入的研究，他们发现了一个重要的结论：高巨噬细胞浸润是 HDACi 治疗无反应的一个决定因素，靶向巨噬细胞浸润或阻断 CD47 - SIRPα 轴可能是逆转 HDACi 治疗耐药性的关键。这一发现就像在黑暗中找到了那盏明灯，为癌症治疗带来了新的希望。

研究人员为了开展这项研究，运用了多种关键技术方法。他们通过细胞培养，让肿瘤细胞在实验室环境中生长，观察不同处理下细胞的变化；利用动物模型，将肿瘤细胞接种到小鼠体内，模拟真实的肿瘤生长环境；采用定量聚合酶链反应（QPCR）和流式细胞术，来检测基因表达水平和细胞表面分子；使用共免疫沉淀（co - IP）和染色质免疫沉淀（ChIP），深入探究分子间的相互作用和基因调控机制；还运用生物信息学方法，对大量数据进行分析，寻找潜在的规律和关联。

接下来，让我们一起看看研究人员都有哪些重要发现。

肿瘤中高巨噬细胞浸润对 HDACi 治疗的影响

研究人员首先用小鼠 MC38 结直肠癌（CRC）模型和人 CRC 细胞系 HCT116 接种的裸鼠模型进行实验。他们发现，巨噬细胞就像 HDACi 治疗路上的 “绊脚石”，会降低 VOR（一种 HDACi）的治疗效果。在巨噬细胞完整的小鼠中，VOR 只能稍微延缓肿瘤生长、减轻肿瘤重量，而当巨噬细胞被清除后，VOR 的抗癌效果明显增强。这就好比给 VOR 去掉了一个沉重的包袱，让它能够更好地发挥作用。

在临床研究中，研究人员收集了乳腺癌患者的肿瘤组织样本。这些患者接受了 chidamide（一种 HDACi）治疗，根据治疗效果被分为响应组（CH^R）和无响应组（CH^NR）。结果发现，CH^NR组的肿瘤组织中有大量巨噬细胞浸润，而 CH^R组则没有。为了进一步验证巨噬细胞的作用，研究人员建立了 E0771 乳腺癌模型。实验结果再次证实，巨噬细胞会导致 chidamide 治疗无效，去除巨噬细胞后，chidamide 就能有效地抑制肿瘤生长、减轻肿瘤重量。这一系列研究清楚地表明，巨噬细胞在 HDACi 治疗无效中起着重要作用。

VOR 对巨噬细胞吞噬肿瘤细胞能力的影响

基于前面的发现，研究人员猜测 HDAC 抑制可能会影响肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的功能。于是，他们建立了共培养系统，将 CRC 患者的肿瘤类器官与原代人类巨噬细胞一起培养，并加入 VOR 处理。结果发现，处理后的细胞中，CD47 的表达显著增加。CD47 就像肿瘤细胞的 “保护盾牌”，它的高表达会阻止巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬。

研究人员通过多种实验方法进一步验证了这一结果。用 QPCR 和流式细胞术检测发现，VOR 处理后的 CRC 类器官、HCT116 细胞以及 HCT116 荷瘤小鼠的肿瘤组织中，CD47 表达都明显升高。而且，VOR 会降低巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬能力，而加入 CD47 阻断抗体后，这种吞噬能力又能得到恢复。研究人员还发现，抑制 I 型 HDAC（HDAC1/2/3）和 IIb 型 HDAC（HDAC6）会显著上调 CD47 表达，而其他 HDAC 亚型的抑制对 CD47 表达影响不大。这一系列实验表明，HDAC 抑制通过上调肿瘤细胞上的 CD47 表达，增强了肿瘤细胞 “别吃我” 的信号，从而削弱了巨噬细胞的吞噬能力。

内源性 HDACi 与肿瘤微环境中 CD47 表达的关系

除了人工合成的 HDACi 药物，短链脂肪酸（SCFAs），尤其是丁酸，是肠道微生物发酵产生的内源性 HDACi。研究人员发现，CRC 患者粪便中 SCFAs 的浓度与肿瘤组织中 CD47 的表达呈正相关，其中丁酸的相关性最为显著。当用不同的 SCFAs 处理 CRC 细胞时，发现丁酸能强烈上调 CD47 表达，丙酸、戊酸和异戊酸也有一定作用，但不如丁酸明显。而且，丁酸上调 CD47 表达的作用不是通过激活 GPCR 信号通路或代谢途径实现的。在小鼠实验中，给 HCT116 荷瘤小鼠补充丁酸后，肿瘤组织中的 CD47 表达明显升高。同时，研究人员还发现，肠道微生物产生的产物对 CRC 细胞中 CD47 的表达起着重要作用。这表明，丁酸是连接微生物信号和 CRC 肿瘤微环境中 CD47 表达的新介质。

HDACi 诱导的 CD47 对巨噬细胞极化的影响

CD47 与 SIRPα 结合后，不仅会阻止巨噬细胞吞噬肿瘤细胞，还会激活巨噬细胞内的信号通路。研究人员发现，当巨噬细胞与经 HDACi 处理的 CRC 细胞共培养时，巨噬细胞中 CD206 的表达明显增加。CD206 是促肿瘤 M2 型巨噬细胞的标志物，这说明 HDACi 会促进巨噬细胞向 M2 型极化，从而增强肿瘤的生长能力。而且，这种作用是依赖于 CD47/SIRPα 轴的，当加入 CD47 阻断抗体或 SIRPα 阻断抗体后，HDACi 诱导的 CD206 表达增加的现象就会消失。此外，研究人员还在临床样本中发现，CRC 患者粪便中丁酸浓度与肿瘤组织中 CD206 表达呈正相关，CD206 与 CD47 表达也呈正相关。这揭示了 HDACi 通过细胞间的相互作用，促进巨噬细胞向 M2 型极化的新机制。

HDACi 诱导 CD47 表达的分子机制

研究人员进一步探究了 HDACi 诱导 CD47 表达的分子基础。他们发现，VOR 或丁酸处理会显著促进 CRC 细胞中组蛋白 H3 的乙酰化。HDACs 本身不能直接结合 DNA，而是通过与特定基因启动子区域的共调节因子相互作用来发挥功能。通过数据库筛选和实验验证，研究人员发现 Sp1 能与 HDAC1 相互作用，并且 Sp1 可以结合到 CD47 基因的启动子区域。HDACi 处理会抑制 HDAC1 与 Sp1 的相互作用，从而激活 p300（一种组蛋白乙酰转移酶）的功能，促进 CD47 的转录激活。当用 p300 抑制剂处理细胞时，HDACi 诱导的 CD47 表达增加的现象就会减弱。这表明，HDACi 通过破坏 HDAC1 - Sp1 相互作用，促进 p300 依赖的 CD47 转录激活。

CD47 阻断对 HDACi 治疗效果的影响

为了探究 CD47 阻断是否能增强 HDACi 的治疗效果，研究人员进行了动物实验。他们给接种了 HCT116 - EGFP 细胞的小鼠分别单独使用 VOR 或丁酸，或者将它们与 α - CD47（CD47 阻断抗体）联合使用。结果发现，单独使用 VOR 或丁酸只能适度抑制肿瘤生长，而联合使用 α - CD47 后，抗肿瘤效果显著增强。而且，VOR 和丁酸会抑制肿瘤相关巨噬细胞对 HCT116 - EGFP 细胞的吞噬作用，α - CD47 则能逆转这种抑制作用。同时，HDACi 会增加肿瘤相关巨噬细胞上 CD206 的表达，而 α - CD47 能抵消这种作用。这说明，CD47 阻断对于释放 HDACi 治疗中巨噬细胞的抗肿瘤能力至关重要。

TAMs 与 CRC 患者预后的关系及 CD47 的影响

研究人员分析了癌症基因组图谱（TCGA）数据库中的数据，发现 CD47 表达与 CRC 患者的总生存期（OS）没有显著相关性。但当考虑巨噬细胞浸润时，有趣的现象出现了。在 CD47 高表达（CD47^hi）的 CRC 患者中，高巨噬细胞浸润与较差的 OS 相关；而在 CD47 低表达（CD47^low）的患者中，高巨噬细胞浸润则与较好的 OS 相关。在分析无进展生存期（PFS）时，也观察到了类似的现象。在乳腺癌患者中，同样存在这种规律。这表明，CD47 介导的信号维持了肿瘤相关巨噬细胞的促肿瘤功能状态，而低 CD47 的肿瘤微环境能释放肿瘤相关巨噬细胞的抗肿瘤能力。对于高巨噬细胞浸润的患者，可能更能从 CD47 - SIRPα 免疫治疗中获益。

HDACi 治疗对髓系恶性肿瘤中 CD47 表达的影响

研究人员还分析了公开的临床试验数据集，该数据集来自使用 entinostat 联合 5 - azacytidine 治疗血液系统恶性肿瘤的患者。结果发现，治疗后患者 CD34⁺细胞中 CD47 的表达显著升高。这说明，HDAC 抑制也可能增强恶性血液细胞的 “别吃我” 信号，阻止它们被巨噬细胞吞噬。

总的来说，这项研究意义重大。它揭示了巨噬细胞浸润和 CD47 在 HDACi 治疗耐药中的关键作用，为克服 HDACi 治疗耐药性提供了新的潜在靶点和策略。一方面，对于高肿瘤相关巨噬细胞浸润的患者，可以考虑使用 CD47 - SIRPα 阻断免疫疗法；另一方面，对于高 CD47 表达的患者，消除巨噬细胞的治疗方法可能更有效。同时，研究还发现了肠道微生物代谢产物丁酸与 CD47 表达的关系，为未来通过调节肠道微生物来改善癌症治疗效果提供了新的思路。虽然目前的研究还存在一些局限性，比如临床样本数量相对较少，但它无疑为癌症治疗领域打开了一扇新的大门，让我们看到了战胜癌症的新希望。相信在未来，随着研究的不断深入，这些发现将为癌症患者带来更多有效的治疗方案，帮助他们摆脱癌症的困扰。