Marco+巨噬细胞在化疗相关的脂肪性肝炎中驱动免疫抑制性重塑和转移过程

《Journal of Hepatology》：MARCO+ macrophages drive immunosuppressive remodeling and metastasis in chemotherapy-associated steatohepatitis

CASH通过诱导免疫抑制性MARCO+巨噬细胞和激活DNAJB1+ NK细胞，形成耗竭性CD8+TOX+ T细胞微环境，显著提高肝转移癌复发率，靶向清除MARCO可抑制转移。

　　化疗相关脂肪性肝炎（CASH）是结直肠癌肝转移（CRLM）患者治疗过程中常见的副作用，可能对患者的预后产生显著影响。然而，目前对其发生机制的理解仍然有限。为了深入探讨这一现象，研究团队从10名接受基于伊立替康的化疗后出现CASH的CRLM患者中分离出CD45+免疫细胞，并结合单细胞转录组学和免疫表型分析技术，系统性地研究了CASH患者的免疫微环境特征。同时，研究还利用了24对人类CASH样本、临床队列以及伊立替康诱导的CASH小鼠模型，进一步验证了相关机制。

研究结果显示，CASH与CRLM患者的高复发率密切相关。相较于未出现CASH的患者，CASH患者的肝脏免疫微环境表现出显著的免疫抑制特征，特别是MARCO+巨噬细胞的富集。这些巨噬细胞不仅具有免疫抑制作用，其浸润程度还与结直肠癌患者的复发率呈正相关。此外，CASH微环境中还存在大量处于耗竭状态的CD8+ TOX+ T细胞，以及高度应激和激活的DNAJB1+ NK细胞。通过构建伊立替康诱导的CASH小鼠模型，研究团队发现MARCO+巨噬细胞主要在脂肪性肝炎阶段出现，而非急性肝损伤阶段，并且这些细胞在促进肿瘤生长和肝转移方面发挥了重要作用。更为关键的是，通过遗传性消除MARCO基因，研究显著抑制了结直肠癌肝转移的发生，并减少了CD8+ TOX+ T细胞的浸润。

CASH作为结直肠癌治疗中的常见副作用，其机制复杂，涉及多个层面的病理生理过程。研究指出，CASH的形成与肝脏脂肪积累、线粒体功能障碍及活性氧（ROS）水平升高密切相关。化疗药物伊立替康通过抑制脂肪酸β-氧化，导致肝细胞内ROS积累，这种现象与代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）的病理机制类似。此外，伊立替康的使用还可能通过激活ERK信号通路、改变溶酶体pH值，进而干扰自噬过程，最终引发脂肪沉积和肝炎反应。尽管如此，CASH与非CASH的CRLM患者在化疗后均会出现肝损伤，这表明单纯的肝细胞死亡并不能完全解释CASH患者的不良预后。

CASH被认为是一种特殊的脂肪性肝病（SLD）亚型，其病理特征与MASH、酒精性肝病（ASH）等类似，但又具有独特性。在MASH的发展过程中，中性粒细胞和单核细胞会迅速被招募至肝脏，其中中性粒细胞通过释放ROS、细胞因子、蛋白酶及中性粒细胞胞外陷阱（NETs）等物质，促进炎症反应和肝损伤。这些炎症反应进一步吸引血液中的单核细胞进入肝脏，它们分化为低表达TIMD4的单核细胞来源巨噬细胞。这些巨噬细胞通常保持未成熟和促炎状态，通过释放炎症因子和趋化因子加剧肝损伤。与此同时，树突状细胞（DCs）特别是I型传统树突状细胞（cDC1）数量也会增加，它们通过激活适应性免疫细胞，如CD8+ T细胞，进一步推动肝脏炎症。随着MASH的进展，B细胞和T细胞的数量显著上升。CD19+ B细胞通过B细胞受体介导的反应和MyD88依赖的先天免疫通路，对炎症和肝损伤起到重要作用。CD4+ 辅助T细胞则通过分泌IFNγ和IL-17等细胞因子，促进脂肪变性、肝损伤和纤维化。此外，脂质调控的CXCR6+ CD8+ T细胞可通过FasL（CD95L）依赖的方式诱导肝细胞死亡，从而加重肝脏损伤。

在酒精性肝病（ASH）中，TLR4激活的库普弗细胞、早期中性粒细胞浸润、激活的NK/NKT细胞、密集的T细胞浸润以及m6A修饰异常影响免疫细胞间的相互作用，均被观察到。对于毒物相关脂肪性肝炎（TASH），则涉及特定毒物引发的免疫反应，如农药暴露导致的中性粒细胞招募，以及多氯联苯（PCB）暴露引发的AhR介导的库普弗细胞极化。这些机制表明，脂肪性肝病的免疫微环境变化在不同病因下存在共性，但也存在差异。

在CASH中，同样观察到了类似的免疫异常，包括中性粒细胞浸润、ROS水平升高以及促炎分子如TNF-α、IL-1α、IL-1β和IL-6的表达增加。这些发现强调了深入了解CASH免疫景观的重要性。研究团队通过收集来自结直肠癌肝转移患者且在伊立替康治疗后出现CASH的肝脏旁癌组织，进一步分析了这些样本的免疫细胞组成。结果表明，CASH患者的肝脏中不仅积累了具有免疫抑制功能的MARCO+巨噬细胞，还出现了大量高度应激和激活的DNAJB1+ NK细胞，以及处于耗竭状态的CD8+ TOX+ T细胞。这些免疫细胞的变化与CRLM患者的高复发率密切相关，为CASH的治疗提供了新的思路。

研究还发现，MARCO+巨噬细胞在CASH的形成过程中扮演了关键角色。这些巨噬细胞不仅在脂肪性肝炎阶段特异性出现，而且在促进肿瘤生长和肝转移方面具有重要作用。这一发现为CASH的免疫治疗提供了潜在靶点。通过遗传性消除MARCO基因，研究团队成功抑制了结直肠癌肝转移的发生，同时减少了CD8+ TOX+ T细胞的浸润。这一结果表明，MARCO+巨噬细胞可能是CASH治疗中的关键靶标，其抑制可能有助于改善患者的预后。

此外，研究还探讨了CASH对免疫治疗反应的影响。CASH不仅改变了肝脏的免疫微环境，还可能影响免疫治疗的效果。MARCO+巨噬细胞的免疫抑制作用可能导致免疫治疗的失败，而DNAJB1+ NK细胞和CD8+ TOX+ T细胞的应激和耗竭状态也可能影响免疫治疗的疗效。因此，针对这些免疫细胞的调控可能成为改善CASH患者免疫治疗效果的重要策略。

本研究的意义在于揭示了CASH中独特的免疫调控网络，为开发新的免疫治疗策略提供了理论依据。通过识别MARCO+巨噬细胞、DNAJB1+ NK细胞和CD8+ TOX+ T细胞等关键免疫细胞群体，研究为未来针对CASH的干预措施提供了潜在的靶点。这些发现不仅有助于理解CASH的发病机制，还可能为改善CRLM患者的治疗效果和预后提供新的方向。

研究团队在实验设计和数据分析方面做出了重要贡献。K.D.、A.M.、Y.W.和Z.N.在本研究中贡献相当，并共享第一作者身份。B.S.、W.Z.、S.W.和Q.X.负责研究的设计与指导。K.D.、A.M.、Y.W.和Z.N.参与了整体实验和单细胞序列数据的生物信息学分析。Y.S.、K.L.、J.Z.、W.Z.、Q.L.和L.L.管理了小鼠模型并参与了湿实验。所有作者都阅读并批准了最终的论文版本。研究过程中所使用的样本和实验均获得了安徽医科大学第一附属医院临床研究伦理委员会的批准，确保了研究的科学性和伦理性。

在数据共享方面，研究团队承诺将本研究中所涉及的数据和补充信息提供给有合理请求的相应作者。这有助于其他研究者在该领域进一步探索和验证相关发现。此外，本研究得到了多项资金支持，包括国家自然科学基金（项目编号：82371850、82171737、81930086和82120108012）、安徽省健康研究计划（项目编号：AHWJ2024BAc20031）、安徽省教育厅杰出青年学者计划（项目编号：2024AH020008）以及安徽省重点研发计划（项目编号：202204295107020008）和安徽省教育厅项目（项目编号：2022AH010070）。这些资金支持为研究的顺利进行提供了重要保障。

本研究的结论强调了CASH在结直肠癌治疗中的重要性，并揭示了其对免疫微环境的深远影响。通过识别CASH中的关键免疫细胞群体，研究为未来针对这一疾病的治疗策略提供了新的方向。特别是MARCO+巨噬细胞的发现，为开发抑制其功能的药物或免疫疗法提供了可能。此外，研究还指出，针对DNAJB1+ NK细胞和CD8+ TOX+ T细胞的调控可能有助于改善CASH患者的免疫状态，从而降低肿瘤复发的风险。

综上所述，本研究通过多组学技术全面解析了CASH患者的免疫微环境特征，揭示了其与肿瘤复发之间的密切联系。研究不仅加深了对CASH机制的理解，还为未来开发针对这一副作用的干预措施提供了理论支持和实验依据。这些发现对于提高结直肠癌肝转移患者的治疗效果和生存率具有重要意义。