硫酸葡聚糖通过调控M2型肿瘤相关巨噬细胞极化抑制胃癌细胞侵袭迁移及PD-L1表达的研究

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  本研究揭示硫酸葡聚糖(DS)通过抑制M0巨噬细胞向M2型肿瘤相关巨噬细胞(M2-TAM)极化,进而下调胃癌细胞(HGCCs)程序性死亡配体1(PD-L1)表达,抑制细胞增殖、侵袭迁移并促进凋亡。体内实验证实DS可减少裸鼠腹膜移植瘤结节数量及体积,临床样本分析显示CD163与PD-L1表达呈正相关(p<0.01)。该研究为胃癌腹膜转移的靶向治疗提供了新策略。

  
引言
胃癌是全球致死率最高的肿瘤之一,早期诊断困难且手术机会有限。超过半数患者死于腹膜转移,其进程与肿瘤微环境(TME)密切相关。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是TME中的关键组分,其中M2型TAMs(M2-TAMs)占比越高,预后越差。程序性死亡配体1(PD-L1)通过结合T细胞PD-1受体介导免疫逃逸,而TAMs数量与肿瘤细胞PD-L1表达呈负相关。硫酸葡聚糖(DS)作为大分子物质(分子量500,000 Da),具有腹腔吸收慢、安全性高等优势,但其作用机制尚不明确。本研究旨在探索DS是否通过调控M0向M2巨噬细胞极化,间接影响胃癌细胞PD-L1表达及恶性生物学行为。
材料与方法
使用人单核细胞系THP-1经PMA诱导为M0巨噬细胞后,通过IL-4/IL-13极化至M2表型,并加入DS干预。通过细胞形态学、免疫荧光和Western blot检测M2标志物CD163表达。以人胃癌细胞系AGS和HGC-27为模型,通过Transwell侵袭实验、划痕实验、克隆形成实验、流式细胞术及qRT-PCR等技术评估DS对细胞增殖、凋亡、侵袭迁移及PD-L1表达的影响。建立裸鼠腹膜转移模型,腹腔注射DS后观察肿瘤结节数量、大小及组织CD163表达。临床样本采用免疫组化与免疫荧光分析CD163和PD-L1相关性。
结果
M2巨噬细胞极化验证
DS显著抑制IL-4/IL-13诱导的M0向M2极化,表现为细胞伪足减少、CD163蛋白表达下降(Western blot验证)。免疫荧光显示M2组CD163绿色荧光强度显著高于DS干预组。
DS通过M2-TAMs调控胃癌细胞增殖与凋亡
克隆形成实验显示DS组AGS和HGC-27细胞集落数量减少,而M2共培养可促进集落形成,DS能逆转M2的促增殖作用。PCNA免疫荧光强度在DS组降低,M2组升高,DS+M2组介于两者之间。流式细胞术表明DS组凋亡率升高,M2组凋亡受抑,DS可拮抗M2的抗凋亡效应。Western blot显示DS组促凋亡蛋白Bax上调、抗凋亡蛋白Bcl-2下调,M2作用相反。
DS抑制胃癌细胞侵袭迁移
Transwell实验显示DS组穿透膜细胞数减少,M2共培养后侵袭能力增强,DS可抑制M2的促侵袭作用。划痕实验证实DS延缓细胞迁移速度,M2则加速迁移。上皮-间质转化(EMT)标志物检测显示DS组E-钙黏蛋白(E-cadherin)表达升高,N-钙黏蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(vimentin)降低,M2作用相反。
DS下调PD-L1表达
免疫荧光与Western blot均显示DS组PD-L1蛋白表达降低,M2共培养后PD-L1上调,DS能阻断M2的PD-L1诱导作用。qRT-PCR进一步证实DS对PD-L1 mRNA表达的抑制效应。
体内实验验证
裸鼠模型中,DS组腹膜转移结节数量和体积显著小于对照组。免疫组化显示DS组肝组织及大网膜转移灶中CD163阳性细胞数减少,表明DS通过抑制M2-TAMs形成抑制肿瘤腹膜转移。
临床样本相关性分析
46例胃癌组织检测发现,低分化腺癌中CD163表达高于高分化腺癌及癌旁组织。双标免疫荧光显示PD-L1(红色)定位于肿瘤实质,CD163(绿色)分布于肿瘤间质,两者表达呈正相关(p<0.01,R2=0.1613),提示M2-TAMs浸润与PD-L1表达密切相关。
讨论
DS通过干扰M2极化关键细胞因子(如IL-6、IL-10、TGF-β)或单核细胞集落刺激因子信号通路,阻断M2-TAMs形成。M2-TAMs通过上调PD-L1促进免疫逃逸,并增强胃癌细胞增殖、侵袭迁移及抗凋亡能力,而DS可逆转上述效应。临床数据表明M2-TAMs浸润与胃癌恶性程度正相关,支持DS靶向TAMs的治疗潜力。本研究为DS作为胃癌腹膜转移的免疫代谢调节剂提供了理论依据,但其具体分子通路及在原发性巨噬细胞中的验证需进一步探索。
结论
DS通过抑制M0向M2巨噬细胞极化,减少M2-TAMs数量,进而下调PD-L1表达、抑制胃癌细胞恶性表型。该机制为胃癌免疫治疗提供了新靶点,DS有望成为腹腔给药防治胃癌转移的候选药物。
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