宮頸癌體外模型中CCL22極化TAMs 到 M2a巨噬細(xì)胞
宮頸癌是全球女性癌癥死亡的第四大原因，也是第三大常見癌癥。目前，免疫療法是宮頸癌治療的突破性進(jìn)展。然而，總緩解率較低。因此，進(jìn)一步確定新的免疫檢查點(diǎn)的努力至關(guān)重要。
根據(jù)活化狀態(tài)和發(fā)揮功能的不同，巨噬細(xì)胞主要可分為M1型即經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞和M2型即替代性活化的巨噬細(xì)胞。最近，研究描述了M2巨噬細(xì)胞的三種不同亞型（M2a，M2b和M2c）。M2a巨噬細(xì)胞被IL-4極化，在組織重塑和減輕炎癥中起作用。M2亞型在腫瘤中起作用，M2a協(xié)同促進(jìn)遷移性和侵襲性乳腺癌細(xì)胞反應(yīng)。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs），包括M1和M2型巨噬細(xì)胞，靶向TAMs，能夠有效抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，因此，TAMs 是具有潛力的抗腫瘤靶標(biāo)。TAMs可以通過直接參與T細(xì)胞抑制和凋亡受體來抑制T細(xì)胞功能。然而，一些研究表明，TAMs的Fc γ受體參與抗體依賴性細(xì)胞毒性。因此，TAMs的清除會(huì)阻斷效應(yīng)T細(xì)胞的反應(yīng)，導(dǎo)致藥物作用降低。將促腫瘤的TAMs調(diào)控為抗腫瘤類型是研究的重要焦點(diǎn)。
C-C基序趨化因子配體22（CCL22）作為一種分泌蛋白，參與各種免疫細(xì)胞的趨化活性，包括單核細(xì)胞和活化的T淋巴細(xì)胞。CCL22已被證明在腫瘤促進(jìn)中起作用。M2巨噬細(xì)胞中表達(dá)的大量CCL22使結(jié)直腸癌對(duì)化療具有耐藥性。此外，CCL22的mRNA在宮頸癌組織中的表達(dá)高于正常宮頸組織中的mRNA。已經(jīng)證明，CCL22與宮頸癌預(yù)后相關(guān)。然而，CCL22促進(jìn)宮頸癌進(jìn)展的機(jī)制尚不清楚。
在德國(guó)慕尼黑大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科、心臟病科、病理科以及奧格斯堡大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科的一項(xiàng)聯(lián)合研究中，構(gòu)建了體外共培養(yǎng)體系以形成TAMs，通過流式細(xì)胞術(shù)評(píng)估了CCL22對(duì)M2a標(biāo)志物CD206表達(dá)的影響，并揭示了CCL22可能是宮頸癌的治療靶點(diǎn)，這可能是由于其在調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化中的作用。
CCL22在宮頸癌體外TAMs中的表達(dá)
為了確定體外宮頸癌中CCL22 mRNA水平，實(shí)驗(yàn)量化了其在TAMs，M1，M2a，M2b和M2c巨噬細(xì)胞中的表達(dá)。為了獲得TAMs，將宮頸癌細(xì)胞與M0巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)48小時(shí)。結(jié)果表明，與HeLa或Siha細(xì)胞（人宮頸癌細(xì)胞）共培養(yǎng)的TAMs中CCL22的mRNA水平顯著高于M1巨噬細(xì)胞。應(yīng)該注意的是，雖然無顯著性差異，但CCL22的mRNA水平在TAMs中表現(xiàn)出高于M2b和M2c巨噬細(xì)胞的趨勢(shì)，而在M2a巨噬細(xì)胞中較低。此外，單獨(dú)培養(yǎng)或與M0巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)的宮頸癌細(xì)胞系中CCL22的mRNA水平極低（圖1）。這些結(jié)果表明，CCL22主要來源于宮頸癌微環(huán)境中的TAMs，而非宮頸癌細(xì)胞。
圖1 CCL22在宮頸癌體外TAMs中的表達(dá)。由極化的巨噬細(xì)胞（M1、M2a、M2b、M2c）、TAMs（腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞，由與HeLa或Siha細(xì)胞共培養(yǎng)形成）、宮頸癌細(xì)胞HeLa、Siha、co-HeLa 和co-Siha（單獨(dú)和在共培養(yǎng)系統(tǒng)中）制備總RNA。使用CCL22特異性引物構(gòu)建RT-PCR分析。
CD206++ 和 CD163++ 分別是 M2a 和 M2c 巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物
不同亞群的巨噬細(xì)胞中的表面分子不同，包括CD80，CD86，CD206，LIGHT（TNFSF14），TLR4和CD163。通過流式細(xì)胞術(shù)測(cè)試細(xì)胞表面分子的表達(dá)。將FMO樣品和未極化巨噬細(xì)胞M0分子的平均熒光強(qiáng)度（MFI）分別視為 marker+ 和marker++ 的臨界值。M1和M2b巨噬細(xì)胞的CD80++百分比明顯高于其他組（圖2 a、b）。M2a巨噬細(xì)胞的CD206++百分比明顯高于所有其他巨噬細(xì)胞亞型（圖2 c、d）。LIGHT未顯示顯著變化（圖2 e、f）。與所有其他巨噬細(xì)胞亞型相比，M2c巨噬細(xì)胞的CD163++ 含量顯著更高（圖2 g、h）。綜上所述，CD80++無法區(qū)分M1和M2b巨噬細(xì)胞，其中M2a巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物是CD206++，M2c巨噬細(xì)胞標(biāo)志物是CD163++。
CCL22 可通過自分泌通路將宮頸癌中 TAMs 極化為的 M2a 巨噬細(xì)胞
如前所述，CCL22+ 細(xì)胞浸潤(rùn)量較高可預(yù)測(cè)宮頸癌預(yù)后不良。正常宮頸組織局部免疫微環(huán)境中CCL22 mRNA水平低于宮頸癌組織。CCL22是M2a巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物。因此，有必要研究CCL22是否可能通過誘導(dǎo)M2a巨噬細(xì)胞的生成來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)通過轉(zhuǎn)染人CCL22特異性siRNA（si-CCL22）或陰性對(duì)照siRNA（sicon-CCL22）在M0細(xì)胞中進(jìn)行RNA干擾。隨后，分別將處理后的M0細(xì)胞與HeLa和Siha細(xì)胞共培養(yǎng)。實(shí)時(shí)PCR分析證實(shí)了RNA干擾的效率（圖3 a）。si-CCL22 TAMs中 CCL22 mRNA的表達(dá)量為sicon-CCL22的17%。
從共培養(yǎng)的細(xì)胞中分離出共培養(yǎng)的sicon-CCL22 TAMs和共培養(yǎng)的si-CCL22 TAMs。接下來，通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)了siCCL22-TAMs與sicon-TAMs 的CD206的表達(dá)。如圖3 b-e，敲低CCL22表達(dá)顯著降低了與HeLa細(xì)胞和Siha細(xì)胞共培養(yǎng)的TAMs的CD206的MFI。這些數(shù)據(jù)表明，敲低CCL22可以阻止M2a巨噬細(xì)胞的極化。
CCL22載體的效率通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析（圖3 f）。從共培養(yǎng)的細(xì)胞中分離出T-CCL22 TAMs中CCL22 mRNA的表達(dá)。接下來，通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)了T-CCL22-TAMs與con-TAMs 的CD206的表達(dá)。如圖3 G-J ，過表達(dá)的CCL22分別大大提高了與HeLa和Siha細(xì)胞共培養(yǎng)的TAMs中的CD206的MFI。這些數(shù)據(jù)表明，過表達(dá)的CCL22阻止了M2a巨噬細(xì)胞的極化。
這項(xiàng)研究表明，CCL22是從TAMs而不是宮頸癌細(xì)胞系分泌的。而且，在宮頸癌中，當(dāng)巨噬細(xì)胞在含有人血清的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí)，CD206++ 是M2a巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物，CD163++是M2c巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物，CD80++ 是M1和M2b巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物。CCL22可以使宮頸癌中TAMs向M2a巨噬細(xì)胞極化。因此，CCL22可能是其治療的治療靶點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：Wang Q, Sudan K, Schmoeckel E, Kost BP, Kuhn C, Vattai A, Vilsmaier T, Mahner S, Jeschke U, Heidegger HH. CCL22-Polarized TAMs to M2a Macrophages in Cervical Cancer In Vitro Model. Cells. 2022 Jun 25;11(13):2027. doi: 10.3390/cells11132027. PMID: 35805111; PMCID: PMC9265611.
小編旨在分享、學(xué)習(xí)、交流生物科學(xué)等領(lǐng)域的研究進(jìn)展。如有侵權(quán)或引文不當(dāng)請(qǐng)聯(lián)系小編修正。
微信搜索公眾號(hào)“Naturethink”，了解更多細(xì)胞體外仿生培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用。
根據(jù)活化狀態(tài)和發(fā)揮功能的不同，巨噬細(xì)胞主要可分為M1型即經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞和M2型即替代性活化的巨噬細(xì)胞。最近，研究描述了M2巨噬細(xì)胞的三種不同亞型（M2a，M2b和M2c）。M2a巨噬細(xì)胞被IL-4極化，在組織重塑和減輕炎癥中起作用。M2亞型在腫瘤中起作用，M2a協(xié)同促進(jìn)遷移性和侵襲性乳腺癌細(xì)胞反應(yīng)。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs），包括M1和M2型巨噬細(xì)胞，靶向TAMs，能夠有效抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，因此，TAMs 是具有潛力的抗腫瘤靶標(biāo)。TAMs可以通過直接參與T細(xì)胞抑制和凋亡受體來抑制T細(xì)胞功能。然而，一些研究表明，TAMs的Fc γ受體參與抗體依賴性細(xì)胞毒性。因此，TAMs的清除會(huì)阻斷效應(yīng)T細(xì)胞的反應(yīng)，導(dǎo)致藥物作用降低。將促腫瘤的TAMs調(diào)控為抗腫瘤類型是研究的重要焦點(diǎn)。
C-C基序趨化因子配體22（CCL22）作為一種分泌蛋白，參與各種免疫細(xì)胞的趨化活性，包括單核細(xì)胞和活化的T淋巴細(xì)胞。CCL22已被證明在腫瘤促進(jìn)中起作用。M2巨噬細(xì)胞中表達(dá)的大量CCL22使結(jié)直腸癌對(duì)化療具有耐藥性。此外，CCL22的mRNA在宮頸癌組織中的表達(dá)高于正常宮頸組織中的mRNA。已經(jīng)證明，CCL22與宮頸癌預(yù)后相關(guān)。然而，CCL22促進(jìn)宮頸癌進(jìn)展的機(jī)制尚不清楚。
在德國(guó)慕尼黑大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科、心臟病科、病理科以及奧格斯堡大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科的一項(xiàng)聯(lián)合研究中，構(gòu)建了體外共培養(yǎng)體系以形成TAMs，通過流式細(xì)胞術(shù)評(píng)估了CCL22對(duì)M2a標(biāo)志物CD206表達(dá)的影響，并揭示了CCL22可能是宮頸癌的治療靶點(diǎn)，這可能是由于其在調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化中的作用。
CCL22在宮頸癌體外TAMs中的表達(dá)
為了確定體外宮頸癌中CCL22 mRNA水平，實(shí)驗(yàn)量化了其在TAMs，M1，M2a，M2b和M2c巨噬細(xì)胞中的表達(dá)。為了獲得TAMs，將宮頸癌細(xì)胞與M0巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)48小時(shí)。結(jié)果表明，與HeLa或Siha細(xì)胞（人宮頸癌細(xì)胞）共培養(yǎng)的TAMs中CCL22的mRNA水平顯著高于M1巨噬細(xì)胞。應(yīng)該注意的是，雖然無顯著性差異，但CCL22的mRNA水平在TAMs中表現(xiàn)出高于M2b和M2c巨噬細(xì)胞的趨勢(shì)，而在M2a巨噬細(xì)胞中較低。此外，單獨(dú)培養(yǎng)或與M0巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)的宮頸癌細(xì)胞系中CCL22的mRNA水平極低（圖1）。這些結(jié)果表明，CCL22主要來源于宮頸癌微環(huán)境中的TAMs，而非宮頸癌細(xì)胞。
CD206++ 和 CD163++ 分別是 M2a 和 M2c 巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物
不同亞群的巨噬細(xì)胞中的表面分子不同，包括CD80，CD86，CD206，LIGHT（TNFSF14），TLR4和CD163。通過流式細(xì)胞術(shù)測(cè)試細(xì)胞表面分子的表達(dá)。將FMO樣品和未極化巨噬細(xì)胞M0分子的平均熒光強(qiáng)度（MFI）分別視為 marker+ 和marker++ 的臨界值。M1和M2b巨噬細(xì)胞的CD80++百分比明顯高于其他組（圖2 a、b）。M2a巨噬細(xì)胞的CD206++百分比明顯高于所有其他巨噬細(xì)胞亞型（圖2 c、d）。LIGHT未顯示顯著變化（圖2 e、f）。與所有其他巨噬細(xì)胞亞型相比，M2c巨噬細(xì)胞的CD163++ 含量顯著更高（圖2 g、h）。綜上所述，CD80++無法區(qū)分M1和M2b巨噬細(xì)胞，其中M2a巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物是CD206++，M2c巨噬細(xì)胞標(biāo)志物是CD163++。
圖2 CD206++和CD163++分別是M2a和M2c巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物。
CCL22 可通過自分泌通路將宮頸癌中 TAMs 極化為的 M2a 巨噬細(xì)胞
如前所述，CCL22+ 細(xì)胞浸潤(rùn)量較高可預(yù)測(cè)宮頸癌預(yù)后不良。正常宮頸組織局部免疫微環(huán)境中CCL22 mRNA水平低于宮頸癌組織。CCL22是M2a巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物。因此，有必要研究CCL22是否可能通過誘導(dǎo)M2a巨噬細(xì)胞的生成來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)通過轉(zhuǎn)染人CCL22特異性siRNA（si-CCL22）或陰性對(duì)照siRNA（sicon-CCL22）在M0細(xì)胞中進(jìn)行RNA干擾。隨后，分別將處理后的M0細(xì)胞與HeLa和Siha細(xì)胞共培養(yǎng)。實(shí)時(shí)PCR分析證實(shí)了RNA干擾的效率（圖3 a）。si-CCL22 TAMs中 CCL22 mRNA的表達(dá)量為sicon-CCL22的17%。
從共培養(yǎng)的細(xì)胞中分離出共培養(yǎng)的sicon-CCL22 TAMs和共培養(yǎng)的si-CCL22 TAMs。接下來，通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)了siCCL22-TAMs與sicon-TAMs 的CD206的表達(dá)。如圖3 b-e，敲低CCL22表達(dá)顯著降低了與HeLa細(xì)胞和Siha細(xì)胞共培養(yǎng)的TAMs的CD206的MFI。這些數(shù)據(jù)表明，敲低CCL22可以阻止M2a巨噬細(xì)胞的極化。
CCL22載體的效率通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析（圖3 f）。從共培養(yǎng)的細(xì)胞中分離出T-CCL22 TAMs中CCL22 mRNA的表達(dá)。接下來，通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)了T-CCL22-TAMs與con-TAMs 的CD206的表達(dá)。如圖3 G-J ，過表達(dá)的CCL22分別大大提高了與HeLa和Siha細(xì)胞共培養(yǎng)的TAMs中的CD206的MFI。這些數(shù)據(jù)表明，過表達(dá)的CCL22阻止了M2a巨噬細(xì)胞的極化。
圖3 CCL22可以通過自分泌通路使宮頸癌中的TAMs極化為M2a巨噬細(xì)胞。
這項(xiàng)研究表明，CCL22是從TAMs而不是宮頸癌細(xì)胞系分泌的。而且，在宮頸癌中，當(dāng)巨噬細(xì)胞在含有人血清的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí)，CD206++ 是M2a巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物，CD163++是M2c巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物，CD80++ 是M1和M2b巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物。CCL22可以使宮頸癌中TAMs向M2a巨噬細(xì)胞極化。因此，CCL22可能是其治療的治療靶點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：Wang Q, Sudan K, Schmoeckel E, Kost BP, Kuhn C, Vattai A, Vilsmaier T, Mahner S, Jeschke U, Heidegger HH. CCL22-Polarized TAMs to M2a Macrophages in Cervical Cancer In Vitro Model. Cells. 2022 Jun 25;11(13):2027. doi: 10.3390/cells11132027. PMID: 35805111; PMCID: PMC9265611.
小編旨在分享、學(xué)習(xí)、交流生物科學(xué)等領(lǐng)域的研究進(jìn)展。如有侵權(quán)或引文不當(dāng)請(qǐng)聯(lián)系小編修正。
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