Fra-1通过调控HMGA2表达诱导巨噬细胞M2极化促进胃癌进展的机制研究

本研究针对胃癌免疫微环境中肿瘤相关巨噬细胞（TAM）极化的调控机制展开探索。研究人员通过体内外实验证实转录因子Fra-1通过结合HMGA2启动子区域转录激活其表达，进而促进CCL2分泌并诱导巨噬细胞向M2表型极化，最终通过VEGF介导的血管生成作用加速胃癌进展。该研究为开发靶向Fra-1/HMGA2轴的胃癌免疫治疗新策略提供了理论依据。

　　

胃癌作为全球发病率第五、死亡率第四的恶性肿瘤，其治疗面临早期诊断率低、术后易复发转移等临床挑战。虽然手术联合放化疗仍是主要治疗手段，但晚期患者预后仍不理想。近年来，免疫治疗为胃癌患者带来了新希望，而肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）中免疫细胞的调控机制成为研究焦点。其中，肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）的极化状态在肿瘤进展中扮演着关键角色——M1型巨噬细胞发挥抗肿瘤作用，而M2型则促进肿瘤生长和血管生成。然而，胃癌细胞如何调控巨噬细胞极化的分子机制尚未完全阐明。

此前研究发现转录因子Fra-1（Fos相关抗原-1）在胃癌组织中高表达，且与巨噬细胞极化相关。作为AP-1转录因子超家族成员，Fra-1在多种肿瘤中调控上皮间质转化（EMT）和细胞周期进程，但其在胃癌微环境调控中的具体功能仍需深入探索。为此，研究人员在《Cell Death Discovery》发表了这项揭示Fra-1通过HMGA2-CCL2轴调控巨噬细胞极化促进胃癌进展的机制研究。

本研究采用多学科交叉技术方法：通过TCGA和GEPIA2数据库分析Fra-1表达与预后的相关性；利用免疫组化检测21对临床胃癌及癌旁组织样本；通过体外细胞实验（包括慢病毒转染构建基因过表达/敲低模型、EdU增殖检测、Transwell侵袭实验、划痕愈合实验）验证Fra-1功能；采用蛋白质组学筛选下游靶点；通过染色质免疫共沉淀（ChIP-qPCR）、双荧光素酶报告基因实验和电泳迁移率变动分析（EMSA）验证Fra-1与HMGA2启动子的结合；利用体外共培养系统研究肿瘤细胞-巨噬细胞互作；通过ELISA和流式细胞术检测细胞因子分泌和极化状态；采用小鼠皮下移植瘤模型进行体内验证。

研究结果方面：

Fra-1在胃癌组织中高表达并促进胃癌进展

TCGA数据库分析显示Fra-1在胃癌组织中显著高表达，且与患者不良预后相关。临床样本免疫组化验证了Fra-1在癌组织的过表达现象。功能实验表明，过表达Fra-1显著增强HGC27和AGS胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力，而敲低Fra-1则产生相反效应。

Fra-1正向调控HMGA2并促进胃癌进展

蛋白质组学分析发现HMGA2是Fra-1调控的下游关键分子。RT-qPCR和Western blot证实Fra-1正向调控HMGA2的mRNA和蛋白表达。回复实验显示，同时过表达Fra-1和敲低HMGA2可逆转Fra-1促癌效应，证实HMGA2是Fra-1功能执行的关键介质。

Fra-1与HMGA2基因启动子结合调控其表达并诱导巨噬细胞M2极化

JASPAR数据库预测发现Fra-1与HMGA2启动子存在两个潜在结合位点。ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因实验证实Fra-1直接结合HMGA2启动子区域并激活其转录。体外共培养实验表明，HMGA2过表达的胃癌细胞条件培养基可诱导巨噬细胞向M2型极化，表现为CD163⁺细胞比例增加和TGF-β、IL-10、Arg-1等M2型细胞因子分泌升高。同时过表达Fra-1和敲低HMGA2可逆转M2极化效应。

Fra-1通过调控HMGA2表达促进CCL2与CCR2结合诱导巨噬细胞M2极化

机制研究发现HMGA2过表达促进CCL2分泌，而Fra-1通过调控HMGA2影响CCL2表达。激光共聚焦显微镜显示Fra-1过表达的胃癌细胞条件培养基增强CCL2与巨噬细胞表面CCR2的共定位。使用CCR2拮抗剂INCB3344可阻断CCL2-CCR2结合并抑制M2极化。

M2型巨噬细胞通过分泌VEGF诱导血管生成促进胃癌进展

RNA-seq分析发现M2型巨噬细胞中VEGF等血管生成因子高表达。体外实验证实Fra-1过表达的胃癌细胞通过HMGA2依赖方式促进M2型巨噬细胞分泌VEGF。血管形成实验显示，M2型巨噬细胞条件培养基增强人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的成管能力，而这一效应可被HMGA2敲低或INCB3344处理逆转。

体内实验证实Fra-1通过诱导巨噬细胞极化促进胃癌进展

小鼠皮下移植瘤实验表明，Fra-1过表达组肿瘤生长最快、体积最大、重量最重，而CCR2拮抗剂INCB3344处理可显著抑制肿瘤生长。免疫组化显示Fra-1过表达组Ki67增殖指数升高，INCB3344处理可降低Ki67表达。

讨论部分指出，该研究首次揭示Fra-1-HMGA2-CCL2轴在调控胃癌微环境巨噬细胞极化中的关键作用。Fra-1通过转录激活HMGA2表达，促进CCL2分泌并激活CCL2-CCR2信号通路，诱导巨噬细胞向M2型极化；M2型巨噬细胞通过分泌VEGF等促血管生成因子，促进肿瘤血管生成和胃癌进展。该发现不仅深化了对胃癌微环境免疫调控机制的理解，也为开发靶向Fra-1/HMGA2轴的免疫治疗策略提供了新思路。特别是CCR2拮抗剂INCB3344在体内外实验中都显示出良好的抑制效果，提示其作为胃癌治疗药物的潜在价值。

研究同时指出，除CCL2外，其他趋化因子如CCL5、CXCL12等也可能参与巨噬细胞招募和极化过程，未来需要进一步探索Fra-1是否调控这些因子的表达。此外，利用基因工程小鼠模型深入研究Fra-1缺陷对胃癌微环境的影响，将有助于全面揭示Fra-1在胃癌发生发展中的功能。

总之，这项研究系统阐明了Fra-1在胃癌进展中的新机制，为胃癌的早期诊断、治疗靶点开发和预后预测提供了重要的实验依据。