军事医学研究院唐丽、贺福初合作团队发现巨噬细胞促进癌细胞干性维持和肿瘤生长的新机制

　　

近年来随着科技的进步，“癌症”这两个字已经不是那么可怕了，像女性杀手乳腺癌，整体的5年生存率已经有了90%[1]。不过这其中却不包括三阴乳腺癌。

三阴乳腺癌转移复发快，更重要的是它表面缺乏雌激素受体、孕激素受体和表皮生长因子受体2（HER2），这也就使得近些年涌现的各种内分泌治疗、靶向HER2的治疗，统统都对它无效，只能使用副作用很大的化疗[2]。

近日，军事医学研究院生命组学研究所的唐丽/贺福初院士团队发现，最早由他们团队克隆的膜分子LSECtin，很可能是个能有效治疗三阴乳腺癌的靶点。它与三阴乳腺癌细胞上的膜分子BTN3A3相互作用，促进了癌细胞干性（能不断增殖和多向分化的特性）的维持和肿瘤生长。阻断它们的相互作用可以抑制癌细胞的干性和生长。更为重要的是，他们发现了是表达于肿瘤相关巨噬细胞表面的LSECtin，促进肿瘤细胞干性的形成与维持，即LSECtin存在明显有别于CTLA4、PD-1等"巨星级”靶点的促进肿瘤进程的新机制。相关研究发表在国际核心刊物Cell Research上[3]。据悉，该研究通讯作者为贺福初院士和唐丽研究员，第一作者为柳迪博士和陆倩硕士，解放军总医院第五医学中心江泽飞主任、郝晓鹏副主任、李健斌医生等合作开展了临床研究。

要说这两年哪种肿瘤治疗方法最火，那恐怕要数去年刚刚获得诺奖的免疫治疗了。通过使用抗体封闭CTLA4、PD-1等T细胞上的“刹车”分子，释放T细胞的杀伤潜能，免疫治疗在多种癌症中都取得了不错的效果[4]。

肿瘤中的免疫细胞当然不止T细胞一种，巨噬细胞等先天免疫细胞，也广泛存在于各种肿瘤之中。只不过，这些肿瘤里的巨噬细胞，大多先是被癌细胞“忽悠瘸了”，接着被策反成为内鬼，去帮助癌细胞躲避免疫系统的监视绞杀，还能促进肿瘤中血管生成和肿瘤的侵袭转移[5]。

肿瘤相关巨噬细胞的作用这么多，或许，它会成为一个很好的肿瘤治疗靶点。目前，也有了一些靶向肿瘤相关巨噬细胞的肿瘤治疗方法，在临床或临床前取得了不错的疗效。比如阻断CXCL-12等巨噬细胞趋化因子，不让巨噬细胞进入肿瘤[6]，或者把巨噬细胞争取回来，去吞噬杀伤肿瘤细胞[7]。

而唐丽、贺福初合作团队选择了他们最为熟悉的LSECtin，希望由此揭开巨噬细胞促进肿瘤生长的秘密，以开发出更好的治疗方法。

这个LSECtin，最早就是由贺福初院士基于人胎肝转录组测序从肝脏中发现并命名的[8]。LSECtin与CD23、DC-SIGN、DC-SIGNR同属于П型C-型凝集素超家族，生理条件下主要表达于定居肝脏的巨噬细胞和窦内皮细胞。在随后的研究中，他们发现，LSECtin具有抑制T细胞的功能，在肝脏免疫调节中发挥重要作用[9]。有意思的是，他们还发现一些肿瘤也会表达LSECtin来抑制T细胞对肿瘤的杀伤，而靶向抑制LSECtin可以明显减缓肿瘤的进展[10]。更重要的是，在肿瘤微环境因子的刺激下，巨噬细胞会高表达LSECtin[11]，促发他们猜想这可能就是肿瘤中巨噬细胞促进肿瘤发展的原因之一。

确实，在他们检测的42个含有巨噬细胞的乳腺癌患者标本中，31个样品里存在LSECtin，而且LSECtin与巨噬细胞的标志物共定位。特别惊奇的是，最为难治的三阴乳腺癌，全部都有LSECtin的表达。

为验证巨噬细胞上LSECtin对肿瘤的作用，他们先是向全身敲除了LSECtin的裸鼠中注射少量的癌细胞（1000个）。相比没敲除的对照组，这些全身缺失了LSECtin的裸鼠所形成的肿瘤的数量和体积都大为缩水，接着在单独敲除巨噬细胞LSECtin的裸鼠中也看到同样的效果，因此严格证明正是巨噬细胞上的LSECtin促进了肿瘤的形成和生长！

进一步的研究发现，巨噬细胞是通过表面的LSECtin与癌细胞的直接接触，增强了肿瘤细胞的干性。那么，癌细胞上相应的受体是哪个？

研究人员通过5轮高通量筛选，发现一种过去不知道有何功能的蛋白质BTN3A3与LSECtin亲和力最高，很有可能是LSECtin的受体，二者在巨噬细胞与癌细胞间架起互通的“桥梁”。

BTN3A家族一共有3个成员，它们的胞外段相似度高达92%，但却只有BTN3A3能跟LSECtin紧密结合。对BTN3A家族的三个成员的氨基酸序列对比发现，它们的不同主要集中在IgC样结构域，而这也正是跟LSECtin结合的关键部位。

为了验证LSECtin-BTN3A3信号对肿瘤的作用，研究人员向癌细胞中添加了重组LSECtin或具有激活BTN3A3功能的单克隆抗体31H03，发现激活这一信号通路后，癌细胞的干性增强了，生长也加快了。反之，使用BTN3A3-Fc融合蛋白或另一种BTN3A3单抗阻断这一通路，则会降低肿瘤细胞的干性与生长。

之后，研究人员又在小鼠乳腺癌在体模型中测试了抗LSECtin-BTN3A3信号通路的治疗效果。相比对照组，BTN3A3-Fc融合蛋白和BTN3A3阻断性抗体可特异性地显著延缓肿瘤的进展，降低肿瘤中干性标志物的表达，而对其它组织不造成任何伤害。

接下来，研究人员对乳腺癌临床样本中BTN3A3的表达情况进行了分析，发现BTN3A3的表达在三阴乳腺癌中的表达水平明显高于其它乳腺癌，而且与不良预后正相关。

靶向LSECtin-BTN3A3信号通路（阻断巨噬细胞与癌细胞间的“桥梁”），为有效治疗三阴乳腺癌这种最难治的乳腺癌带来福音！

除了乳腺癌，肝癌等肿瘤在其周围也都有LSECtin的表达，因此有理由预期阻断其中的LSECtin-BTN3A3信号通路或许能有同样不错的效果。实际上，他们正对此进行验证，并已取得进展。

关于LSECtin知识产权，研究团队已经系统布局申请了一系列国内外发明专利，部分已获授权，部分进入实质审查阶段。

参考文献：
1. Siegel R L, Miller K D, Jemal A. Cancer statistics, 2019[J]. CA: a cancer journal for clinicians, 2019.
2. Denkert C, Liedtke C, Tutt A, et al. Molecular alterations in triple-negative breast cancer—the road to new treatment strategies[J]. The Lancet, 2017, 389(10087): 2430-2442.
3.  LIU D, LU Q, WANG X, et al. LSECtin on tumor-associated macrophages enhances breast cancer stemness via interaction with its receptor BTN3A3[J]. Cell Research, 2019.
4. Ribas A, Wolchok J D. Cancer immunotherapy using checkpoint blockade[J]. Science, 2018, 359(6382): 1350-1355.
5. Qian B Z, Pollard J W. Macrophage diversity enhances tumor progression and metastasis[J]. Cell, 2010, 141(1): 39-51.
6. Chaudary N, Pintilie M, Jelveh S, et al. Plerixafor improves primary tumor response and reduces metastases in cervical cancer treated with radio-chemotherapy[J]. Clinical Cancer Research, 2017, 23(5): 1242-1249.
7. Gholamin S, Mitra S S, Feroze A H, et al. Disrupting the CD47-SIRPα anti-phagocytic axis by a humanized anti-CD47 antibody is an efficacious treatment for malignant pediatric brain tumors[J]. Science translational medicine, 2017, 9(381): eaaf2968.
8. Liu W, Tang L, Zhang G, et al. Characterization of a novel C-type lectin-like gene, LSECtin demonstration of carbohydrate binding and expression in sinusoidal endothelial cells of liver and lymph node[J]. Journal of Biological Chemistry, 2004, 279(18): 18748-18758.
9. Tang L, Yang J, Liu W, et al. Liver sinusoidal endothelial cell lectin, LSECtin, negatively regulates hepatic T-cell immune response[J]. Gastroenterology, 2009, 137(4): 1498-1508. e5.
10. Xu F, Liu J, Liu D, et al. LSECtin expressed on melanoma cells promotes tumor progression by inhibiting antitumor T-cell responses[J]. Cancer research, 2014, 74(13): 3418-3428.
11. Dominguez-Soto A, Aragoneses-Fenoll L, Martin-Gayo E, et al. The DC-SIGN–related lectin LSECtin mediates antigen capture and pathogen binding by human myeloid cells[J]. Blood, 2007, 109(12): 5337-5345.