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肿瘤细胞如何逃避宿主免疫监视一直是难题。研究人员聚焦肿瘤免疫微环境，开展胞外丙酮酸激酶 M2（EcPKM2）对巨噬细胞极性调控的研究。结果发现 EcPKM2 促进 M2 巨噬细胞极化，阻断其与整合素 αvβ3相互作用可改善肿瘤免疫。这为癌症治疗提供新策略。
在肿瘤的世界里，免疫细胞就像一群 “卫士”，试图识别并清除异常的癌细胞。然而，肿瘤细胞却有着一套巧妙的 “伪装术”，能够逃避宿主免疫的攻击，其中的奥秘一直让科学家们困惑不已。肿瘤细胞会对其周围的微环境进行 “改造”，影响免疫细胞的功能，尤其是肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的极性。TAMs 在肿瘤发展的不同阶段有着不同的表型，早期多为 M1 型，具有促炎作用；而晚期则以 M2 型为主，这种转变往往有利于肿瘤的生长、转移和抵抗凋亡。与此同时，丙酮酸激酶 M2（PKM2）作为一种在代谢等多个细胞过程中发挥重要作用的蛋白，其在肿瘤患者血液中的高表达引起了研究者的关注，此前研究发现它在肿瘤血管生成等方面发挥作用，但它对肿瘤免疫的影响尚不明确。在这样的背景下，来自美国佐治亚州立大学（Georgia State University）的研究人员开展了深入研究，试图揭开胞外 PKM2（EcPKM2）在肿瘤免疫中的神秘面纱。他们的研究成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》杂志上，为肿瘤免疫治疗带来了新的曙光。
研究人员为了探究 EcPKM2 对肿瘤免疫的调控机制，运用了多种关键技术方法。在细胞和动物模型方面，使用了小鼠骨髓来源的巨噬细胞（BMMφ）、多种癌细胞系（如 Raw264.7、4T1、B16.F10）构建肿瘤模型；通过流式细胞术（FACS）分析免疫细胞的表型和比例；采用免疫组化（IHC）和免疫荧光（IF）染色观察蛋白表达；利用蛋白质免疫印迹（Western blotting）检测蛋白水平和磷酸化状态；借助共沉淀（Co-precipitation）实验验证蛋白间的相互作用。同时，使用了患者肿瘤组织样本进行分析。
研究结果如下：
- EcPKM2 在患者肿瘤及癌细胞分泌中的情况：通过 ELISA 分析和 IHC 染色发现，PKM2 在癌症患者血液循环中含量高，且由癌细胞分泌，在肿瘤组织中高表达，而在相邻正常组织中几乎无表达。
- EcPKM2 与整合素 αvβ3相互作用并促进 M2 极性：实验证实 EcPKM2 与巨噬细胞上的整合素 αvβ3相互作用，通过细胞附着实验、共沉淀实验等进行验证。形态学观察和细胞因子检测发现，EcPKM2 处理的细胞在形态和功能上类似于 IL-4 处理的细胞，促进 M2 巨噬细胞极化，如增加 IL-10 分泌、上调 CD206 表达、降低 M1 巨噬细胞标志物（CD86、iNOS、TNFα）水平。
- EcPKM2 对体内巨噬细胞极性的影响：在 4T1、B16 和 GEM-NSCLC 肿瘤模型中，G415R（PKM2 突变体）处理增加肿瘤生长、M2 巨噬细胞比例和 Treg细胞数量，减少 M1 巨噬细胞和 CD8+T 细胞数量，促进肿瘤转移；而抗 PKM2 抗体（PKAb）则产生相反效果，抑制肿瘤生长和转移，增加 M1 巨噬细胞比例，减少 M2 巨噬细胞和 Treg细胞数量。
- EcPKM2 激活信号通路及调节精氨酸酶 1（Arg1）：研究发现 EcPKM2 激活巨噬细胞中的整合素 - FAK-PI3K 信号轴，通过免疫印迹和活性检测发现，rPKM2 处理可激活 FAK、PI3K，抑制 PTEN 表达，上调 Arg1 表达和活性，且这些作用可被相关抗体或抑制剂阻断，敲低整合素 β3或过表达 PTEN 可消除 EcPKM2 对 Arg1 的调节作用。
- PKAb 增强免疫检查点阻断疗法的疗效：在 B16 肿瘤模型中，PKAb 与抗 PD-1 抗体联合治疗，相比于单独使用 PKAb 或抗 PD-1 抗体，显著提高了抗肿瘤效果，延长了小鼠生存期。
研究结论和讨论部分表明，该研究揭示了 EcPKM2 通过调节巨噬细胞极性来调控肿瘤免疫的新机制。EcPKM2 不仅可由癌细胞释放，肿瘤中的中性粒细胞和癌症相关成纤维细胞（CAFs）也可能是其来源。它通过与整合素 αvβ3相互作用，激活整合素 - FAK-PI3K 信号轴，抑制 PTEN，上调 Arg1，从而促进 M2 巨噬细胞极化，有利于肿瘤的发展。而 PKAb 能够阻断 EcPKM2 与整合素 αvβ3的相互作用，将 M2 巨噬细胞转变为 M1 巨噬细胞，增强免疫检查点阻断疗法的疗效。这一研究为肿瘤免疫治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略，同时血清 PKM2 水平有望作为评估癌症治疗效果的生物标志物，具有重要的临床应用价值。
