转谷氨酰胺酶2(TGM2)在胶质母细胞瘤胞葬作用中的关键机制及其免疫抑制调控意义

本研究聚焦胶质母细胞瘤(GBM)中坏死区域微环境的免疫调控机制，发现肿瘤浸润性髓系细胞高表达的转谷氨酰胺酶2(TGM2)通过介导胞葬作用(efferocytosis)促进免疫逃逸。研究人员通过单细胞测序、异种移植模型和患者来源类器官(PDO)实验证实，缺氧微环境诱导的凋亡细胞被TGM2+巨噬细胞清除，而TGM2抑制剂NC9和ONO-7475可阻断该过程。该研究揭示了GBM免疫抑制的新靶点，为联合免疫检查点抑制剂治疗提供理论依据。

　　

胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的脑肿瘤，其标志性的地理样坏死区域背后隐藏着复杂的免疫逃逸机制。尽管免疫治疗在其他癌症中取得突破，但GBM对PD-1/PD-L1抑制剂等免疫疗法始终表现出顽固抵抗。近年研究发现，肿瘤相关巨噬细胞(TAM)在GBM微环境中占比可超过50%，这些"叛变"的免疫细胞通过分泌TGFβ等因子构建免疫抑制屏障。更令人困惑的是，坏死区域周围总是聚集着大量巨噬细胞，它们究竟在执行什么特殊任务？来自加拿大渥太华大学的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的研究，揭开了这个谜团的关键部分——转谷氨酰胺酶2(TGM2)介导的胞葬作用(efferocytosis)。

研究采用多组学联策略，通过分析TCGA和CGGA数据库的单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据，结合患者来源异种移植(PDX)模型和类器官(PDO)培养系统。关键技术包括：1)生物信息学分析152例TCGA和249例CGGA样本的TGM2表达谱；2)免疫缺陷小鼠颅内植入PriGO17A细胞构建PDX模型；3)患者来源类器官在5% O₂条件下的三维培养；4)pHrodo标记的体外胞葬实验；5)双标免疫荧光(TGM2/CD68)的空间定位分析。

TGM2 mRNA主要表达于胶质瘤相关髓系细胞
通过分析152例TCGA样本发现，TGM2在间充质亚型GBM中表达最高（图1A），且与巨噬细胞标志物CD68呈强正相关（图1C）。单细胞测序显示TGM2⁺髓系细胞具有缺氧特征（图1F），其中s-mac2亚群（免疫抑制型巨噬细胞）表达最显著（图1H）。这些发现提示TGM2可能是GBM免疫微环境的关键调节因子。

坏死区域周边存在活跃的胞葬作用
在PDX模型中，免疫组化揭示TGM2⁺巨噬细胞密集分布在坏死区周围（图2J），这些细胞正在吞噬caspase-3⁺凋亡细胞（图3E-G）。高倍镜显示巨噬细胞膜正在包裹凋亡细胞（图3C-D），这种典型胞葬现象在85例患者组织微阵列中也得到验证（图4B）。双标免疫荧光证实TGM2与溶酶体标志物CD68共定位（图4F），相关系数达0.83761，说明TGM2可能参与溶酶体消化过程。

凋亡细胞诱导巨噬细胞TGM2表达
体外实验发现，THP-1来源巨噬细胞吞噬凋亡Jurkat细胞4小时后，TGM2蛋白水平显著升高（图5B）。原代小鼠巨噬细胞也呈现相同规律（图5C），暗示这是保守的反馈调节机制。值得注意的是，这种诱导发生在胞葬作用后期，可能与巨噬细胞表型重塑相关。

TGM2抑制剂阻断胞葬作用
使用pHrodo标记实验显示，不可逆抑制剂NC9（10μM）和TAM受体抑制剂ONO-7475（5nM）均能显著抑制凋亡细胞内化（图6A）。在PDO模型中，NC9处理使凋亡细胞增加2.1倍（图6C-E），且这种效应在生理氧浓度（5% O₂）下更显著，证实缺氧微环境是胞葬作用的重要驱动力。

该研究构建了完整的病理机制链条：GBM分泌促凝因子→血管栓塞→缺氧坏死→细胞凋亡→TGM2⁺巨噬细胞胞葬→免疫抑制。这一发现具有双重意义：首先，TGM2作为胞葬作用的关键执行者，其抑制剂可解除GBM的免疫抑制；其次，5% O₂培养的PDO模型能更好模拟体内微环境，为后续研究提供理想平台。研究者特别指出，由于血脑屏障穿透性问题，未来需开发新型TGM2抑制剂或采用局部给药策略。这项研究为GBM免疫治疗提供了新思路——通过靶向胞葬作用"解除刹车"，可能使"冷肿瘤"变"热"，从而增强免疫检查点抑制剂疗效。