促炎巨噬细胞分泌组通过pSTAT3下调DNA修复酶增强胶质母细胞瘤对替莫唑胺的敏感性

《Scientific Reports》：Proinflammatory macrophage secretome enhances temozolomide sensitivity in glioblastoma via pSTAT3-mediated downregulation of DNA repair enzymes

本研究针对胶质母细胞瘤（GBM）化疗耐药机制，探索了促炎巨噬细胞（M1）分泌组如何通过抑制STAT3磷酸化（pSTAT3），下调DNA修复酶MGMT与MPG的表达，从而增强替莫唑胺（TMZ）的细胞毒性。研究人员通过蛋白质组学、基因沉默及临床样本分析，首次揭示M1分泌组中细胞因子通过激活STAT1间接抑制pSTAT3通路，显著改善TMZ疗效。该研究为克服GBM化疗耐药提供了新型免疫调节策略，具有重要临床转化潜力。

　　

胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是成人中最常见且最具侵袭性的恶性脑肿瘤，患者五年生存率不足5%。目前标准治疗方案包括手术切除、放疗和替莫唑胺（Temozolomide, TMZ）化疗，但TMZ耐药性仍是治疗失败的主要原因。肿瘤微环境中的肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）是GBM中最丰富的免疫细胞，其中M2型巨噬细胞可通过激活STAT3等信号通路促进肿瘤生长和化疗耐药，而M1型巨噬细胞则被认为具有抗肿瘤作用。然而，巨噬细胞如何通过旁分泌信号调控DNA修复机制进而影响TMZ疗效，其具体分子机制尚不明确。

为揭示这一机制，研究团队聚焦于促炎巨噬细胞（M1）的分泌组（Secretome），系统评估了其对TMZ敏感性的影响及其与DNA修复酶MGMT（O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶）和MPG（N-甲基嘌呤-DNA糖基化酶）的调控关系。通过蛋白质组学分析、STAT1/STAT3信号通路干预、临床样本验证及TCGA数据库挖掘，研究首次发现M1巨噬细胞条件培养基（CM-M1）可显著增强TMZ诱导的细胞凋亡，并证实该效应与pSTAT3介导的MGMT和MPG下调密切相关。相关成果发表于《Scientific Reports》，为GBM的免疫化疗联合策略提供了新视角。

研究采用的关键技术包括：人源GBM细胞系（A172、T98G）与THP-1巨噬细胞共培养模型、蛋白质印迹（Western Blot）分析DNA修复酶及STAT信号通路蛋白、流式细胞术检测细胞凋亡、液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）进行分泌组定量分析、siRNA基因沉默、TCGA临床数据库生存分析，以及15例GBM患者肿瘤样本的分子验证。

TMZ耐药性、DNA修复酶表达谱及STAT1/3激活的GBM体外模型

通过MTT实验发现A172和T98G细胞对TMZ均表现出高度耐药性。Western Blot显示两类细胞高表达基切除修复（BER）通路关键酶（MPG、APE1、PARP、POL-β）及错配修复（MMR）酶MSH2/MSH6，且T98G细胞中MGMT表达显著高于A172。同时，两者均存在STAT3酪氨酸705位点磷酸化（pSTAT3）的激活，提示STAT3通路可能参与耐药调控。

促炎巨噬细胞条件培养基通过诱导凋亡增强TMZ疗效

CM-M1处理可显著降低GBM细胞活力并协同增强TMZ的细胞毒性。流式细胞术及Cleaved Caspase-3检测表明，CM-M1与TMZ联用可协同诱导早期和晚期凋亡，并伴随抗凋亡蛋白BCL2的下调。

M1巨噬细胞来源培养基通过抑制pSTAT3信号下调MGMT和MPG表达

CM-M1处理显著降低pSTAT3水平并升高pSTAT1，同时伴随MGMT和MPG蛋白表达下降。STAT3过表达实验证实pSTAT3可直接上调MGMT和MPG；而STAT3抑制剂Stattic或CM-M1处理均可逆转这一效应。进一步实验表明，STAT3过表达可拮抗CM-M1对DNA修复酶的抑制作用，明确pSTAT3在此通路中的核心地位。

M1巨噬细胞分泌组的蛋白质组学分析揭示其独特的促炎特征

LC-MS/MS鉴定出CM-M1中49种特有蛋白，富集于细胞因子/趋化因子活性及RNA结合等功能。蛋白互作网络分析显示，TNF-α、IL-1β、CXCL9/CXCL10等因子可能通过激活STAT1抑制pSTAT3，进而下调DNA修复酶。此外，CM-M1中上调的蛋白主要参与核酸结合和翻译调控，提示其多重抗肿瘤机制。

患者来源GBM中MGMT/MPG表达与STAT3激活的临床关联及预后分析

在15例GBM患者样本中，75%的pSTAT3阳性肿瘤同时高表达MGMT和MPG。TCGA数据库分析显示，MGMT与MPG共高表达患者无进展生存期（PFS）显著缩短（HR=1.894），提示两者协同促进TMZ耐药。

MPG基因沉默单独或联合MGMT抑制可协同增强TMZ敏感性

在MGMT缺失的A172细胞中，MPG siRNA可显著提升TMZ杀伤效果；而在T98G细胞中，MGMT与MPG双沉默表现出协同增敏效应，证实MPG是独立于MGMT的TMZ耐药关键因子。

研究结论指出，促炎巨噬细胞分泌组可通过激活STAT1抑制pSTAT3信号，进而下调MGMT和MPG的表达，最终增强GBM对TMZ的化疗敏感性。该发现不仅揭示了肿瘤微环境免疫细胞与DNA修复通路交互的新机制，还为临床转化提供了新思路：通过诱导M1型巨噬细胞极化或直接应用其分泌组因子，可能成为逆转GBM化疗耐药的有效策略。相比传统MGMT/MPG抑制剂开发面临的挑战，靶向巨噬细胞免疫调控更具可行性，有望为GBM患者提供新的联合治疗方案。