高转移性肿瘤来源的CXCL16通过PI3K/AKT/FOXO3a通路诱导Kupffer细胞极化促进结直肠癌肝转移的机制研究

本研究针对结直肠癌(CRC)肝转移(LM)预后差、机制不明的临床难题，揭示了高转移性CT26-LM细胞通过分泌CXCL16激活Kupffer细胞(KCs)的PI3K/AKT/FOXO3a通路，诱导其M2型极化并促进肿瘤定植的创新机制。研究人员采用体内外模型结合RNA测序技术，首次证实CXCL16-CXCR6轴通过转录激活CD206(MRC1)驱动KC极化，使用ML339和LY294002抑制剂可显著抑制肝转移灶形成，为CRC-LM提供了新的治疗靶点和预后标志物。

　　

结直肠癌肝转移是导致患者死亡的主要原因，但肿瘤细胞与肝脏微环境的互作机制尚未阐明。尤其令人困惑的是，作为肝脏第一道免疫防线的Kupffer细胞(KCs)在转移过程中究竟扮演何种角色？郑州大学的研究团队在《Neoplasia》发表的研究给出了突破性答案。

研究团队通过构建CT26细胞肝转移小鼠模型，结合单细胞测序发现转移灶中MRC1⁺
的M2型KCs显著增加。体外实验显示，高转移性CT26-LM细胞分泌的CXCL16通过结合KCs表面的CXCR6受体，激活PI3K/AKT/FOXO3a信号轴，诱导转录因子FOXO3a直接结合CD206启动子区域，驱动KCs向促肿瘤的M2表型转化。这种极化后的KCs又能通过分泌因子促使肿瘤细胞发生间质-上皮转化(MET)，形成恶性循环。

关键技术包括：建立脾脏注射肝转移模型、差异筛选CT26-LM细胞株、批量RNA测序和单细胞数据分析、CXCL16-shRNA转染、双荧光素酶报告基因检测以及PI3K抑制剂LY294002的体内干预实验。

【KCs polarized to M2 phenotype in CRC liver metastasis】
通过分析GSE38174数据集和单细胞测序数据，发现肝转移灶中CD206⁺
的M2型KCs显著富集。将CT26条件培养基(CCM)作用于KCs后，其形态由星状变为梭形，M2标志物ARG1和CD206表达上调，证实肿瘤微环境诱导KC极化。

【M2-like KCs reverses the epithelial-to-mesenchymal transition】
TGF-β1诱导的EMT过程可被M2型KCs条件培养基逆转：上皮标志物E-cadherin和ZO-1表达恢复，间质标志物Vimentin和N-cadherin下调，该现象在MC38细胞中同样得到验证。

【CXCL16 emerged as a positive mediator】
RNA测序筛选出CT26-LM细胞中CXCL16表达显著升高，ELISA检测显示其分泌量增加3.2倍。临床数据分析显示CXCL16高表达与CRC患者不良预后相关。

【CXCL16 deficiency prevents polarization】
shCXCL16转染虽不影响肿瘤细胞自身迁移，但使共培养体系中KCs的M2标志物表达降低60%。动物实验证实敲除CXCL16可使肝转移结节数减少75%。

【PI3K/AKT/FOXO3a pathway activation】
200ng/ml重组CXCL16处理使KCs的p-PI3K/p-AKT水平升高，而抑制剂ML339和LY294002可阻断该效应。染色质免疫共沉淀(ChIP)证实FOXO3a直接结合CD206启动子的-981bp至-973bp区域。

【Therapeutic intervention】
CXCR6抑制剂ML339(10mg/kg)和PI3K抑制剂LY294002(50mg/kg)治疗组小鼠的肝转移负荷分别降低68%和72%，F4/80⁺
巨噬细胞浸润显著减少。

该研究首次阐明CXCL16-PI3K/FOXO3a-CD206轴在KC极化中的核心作用，突破性地提出"肿瘤细胞-KCs-肿瘤细胞"的正反馈调控网络。特别值得注意的是，临床常用化疗药物5-FU可诱导CXCL16分泌，这或许解释了部分患者化疗后反而出现肝转移的临床现象。研究不仅为CRC-LM提供了ML339这一潜在治疗药物，更创新性地提出联合靶向肿瘤细胞分泌组和KC极化的"双管齐下"治疗策略。FOXO3a作为该通路的关键转录因子，其小分子抑制剂开发可能成为未来研究热点。