Claudin-7缺失通过代谢重编程诱导中性粒细胞促肿瘤表型转化以塑造结直肠癌免疫抑制微环境

《Cell Death & Disease》：Claudin-7 deficiency induces metabolic reprogramming of neutrophils in the colorectal cancer microenvironment

本研究针对结直肠癌(CRC)免疫抑制微环境形成机制，揭示了Claudin-7(Cldn7)缺失通过NF-κB/CXCL1轴招募中性粒细胞(PMNs)并诱导其代谢重编程（糖酵解增强和组蛋白乳酸化），促进PD-L1+免疫抑制表型形成，从而抑制CD8+ T细胞功能。该发现为改善CRC免疫检查点阻断(ICB)疗法提供了新靶点。

　　

结直肠癌是全球发病率第三、死亡率第二的消化道恶性肿瘤，其治疗面临巨大挑战。尽管免疫检查点抑制剂（ICB）疗法在多种癌症中取得突破，但在结直肠癌中的疗效仍不理想，这主要归因于免疫抑制性肿瘤微环境（TME）的形成。中性粒细胞（PMNs）作为TME中的重要组分，被发现在肿瘤进展中扮演双重角色：既可发挥抗肿瘤作用，也可转化为促肿瘤表型。然而，肿瘤细胞如何调控中性粒细胞表型转化及其免疫抑制功能的机制尚不明确。

Claudin-7（Cldn7）是紧密连接蛋白家族成员，既往研究提示其表达下调与结直肠癌不良预后相关，且可能与炎症微环境及中性粒细胞浸润有关，但具体机制仍有待深入探索。为此，研究团队在《Cell Death and Disease》发表了这项研究，旨在揭示Cldn7缺失如何通过调控中性粒细胞代谢与功能状态促进结直肠癌免疫逃逸。

研究人员整合了单细胞RNA测序（scRNA-seq）、临床样本验证（来自北京世纪坛医院）、体内外功能实验（包括MC38、CMT93、CT26等多种小鼠结直肠癌细胞系模型），以及免疫细胞剔除实验等技术手段，系统阐释了Cldn7在肿瘤免疫微环境重塑中的关键作用。

研究首先通过单细胞测序数据发现，Cldn7在结直肠癌恶性上皮细胞中显著下调，且其低表达与中性粒细胞浸润升高呈负相关。进一步分析揭示了肿瘤相关中性粒细胞（TANs）存在高度异质性，鉴定出7个功能亚群，其中TAN-4和TAN-6等高表达促血管生成（VEGFA）、转移相关（PLAU）和免疫调节（IL1RN）分子，提示其可能具有促肿瘤特性。

临床样本分析显示，Cldn7在结直肠癌组织中表达显著降低，且其低表达与患者预后不良密切相关。多重免疫荧光结果显示，Cldn7低表达区域中性粒细胞（CD66B⁺）浸润增多，而CD8⁺ T细胞减少，提示Cldn7可能参与免疫细胞分布调控。

通过构建Cldn7过表达（oe）及敲低（sh）的荷瘤小鼠模型，研究发现Cldn7缺失显著促进肿瘤生长、增加中性粒细胞（CD11b⁺Ly6G⁺）浸润，并抑制CD8⁺ T细胞功能（IFN-γ与TNF-α分泌减少，PD-1与Tim-3表达升高）。免疫细胞剔除实验证实，中性粒细胞剔除可逆转Cldn7缺失导致的肿瘤进展及CD8⁺ T细胞衰竭。

机制上，Cldn7缺失间接激活NF-κB信号通路，促进CXCL1等趋化因子分泌，从而增强中性粒细胞招募。抑制NF-κB/CXCL1轴可减少中性粒细胞浸润、降低其PD-L1表达，并逆转CD8⁺ T细胞衰竭。

研究进一步发现，Cldn7缺失诱导中性粒细胞代谢重编程，表现为糖酵解活性增强（ECAR升高）、乳酸生成增加，并通过组蛋白乳酸化（H3K18la水平升高）促进免疫抑制相关基因表达。此外，Cldn7缺失还上调中性粒细胞PD-L1及抗凋亡分子Bcl2表达，从而增强其免疫抑制功能。

最终，在抗PD-1治疗实验中，Cldn7过表达联合ICB显著抑制肿瘤生长、延长生存期，并增强CD8⁺ T细胞抗肿瘤功能，表明靶向Cldn7可改善免疫治疗效果。

该研究不仅阐明Cldn7缺失通过NF-κB/CXCL1–中性粒细胞代谢重编程–CD8⁺ T细胞功能抑制轴促进结直肠癌免疫逃逸的机制，还为改善ICB疗效提供了新策略，即通过靶向Cldn7及相关信号通路重塑肿瘤免疫微环境，从而增强结直肠癌免疫治疗应答。