MRO/HNRNPU/CCL5反馈环路驱动M2巨噬细胞与乳腺癌细胞互作促进肿瘤进展的机制研究

本研究揭示了M2巨噬细胞通过外泌体传递MRO mRNA至乳腺癌细胞，激活HNRNPU/CCL5信号轴的全新机制。研究人员通过单细胞测序、外泌体工程和分子互作实验，首次发现MRO作为核转运蛋白促进转录因子HNRNPU入核，进而上调CCL5表达，形成促瘤反馈环路。该研究为靶向肿瘤微环境交互的乳腺癌治疗提供了新策略。

　　

乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤，其高转移率和治疗耐药性始终是临床面临的重大挑战。近年来，肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）中的免疫细胞，特别是M2型肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）被证实通过分泌细胞因子和外泌体等介质促进肿瘤进展。然而，M2巨噬细胞与乳腺癌细胞间的具体分子对话机制尚不明确，这限制了靶向肿瘤微环境治疗策略的开发。

贵州医科大学附属医院的研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表的研究中，通过整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）、外泌体分离工程和分子互作技术，首次揭示了Maestro（MRO）基因在M2巨噬细胞与乳腺癌细胞互作中的核心作用。研究发现M2巨噬细胞通过外泌体将MRO mRNA递送至乳腺癌细胞，MRO蛋白作为核转运蛋白促进异质核核糖核蛋白U（HNRNPU）的核定位，进而激活CCL5（C-C motif chemokine ligand 5）的转录，形成促瘤的正反馈环路。这一发现不仅阐明了肿瘤微环境中免疫细胞与肿瘤细胞交互的新机制，更为开发靶向MRO/HNRNPU/CCL5轴的治疗策略提供了理论依据。

关键技术方法包括：1）基于GSE148673数据集的单细胞转录组分析；2）THP-1细胞诱导的M2巨噬细胞模型构建；3）超速离心法分离外泌体并构建MRO敲低工程外泌体；4）染色质免疫共沉淀（ChIP）和质谱联用（LC/MS）鉴定蛋白互作网络；5）裸鼠移植瘤和肺转移模型验证体内功能。

MRO在TAMs与乳腺癌细胞互作中起关键作用

通过分析56对乳腺癌组织样本，发现MRO表达与CD68⁺/CD163⁺ M2巨噬细胞浸润呈正相关（图2H-J）。单细胞测序显示MRO主要在TAMs和乳腺癌细胞中高表达（图1L），且与患者不良预后显著相关（图1K）。

M2巨噬细胞通过外泌体传递MRO mRNA

电镜和Western blot验证了M2巨噬细胞来源外泌体的特征（图3I-J）。有趣的是，外泌体仅携带MRO mRNA而非蛋白质（图3K），GW4869（外泌体形成抑制剂）可阻断MRO的传递（补充图1A-B）。

MRO作为核转运蛋白调控HNRNPU/CCL5轴

AlphaFold结构预测显示MRO具有核定位信号（图6C-F）。IP-MS鉴定出81个互作蛋白，其中HNRNPU丰度最高（图6K）。机制上，MRO促进HNRNPU核转位（图6O），后者结合CCL5启动子的-1486至-1480位点（图7B-C）增强其转录。

CCL5介导的正反馈环路

过表达MRO的乳腺癌细胞条件培养基可招募单核细胞（图8B）并诱导M2极化（图8D-F），该效应可被CCL5中和抗体阻断。临床样本中核HNRNPU水平与CCL5表达呈正相关（图7H）。

这项研究首次揭示了MRO/HNRNPU/CCL5反馈环路在肿瘤微环境重塑中的核心作用。从转化医学角度看，靶向该环路具有双重价值：一方面可通过抑制MRO阻断恶性循环，另一方面CCL5中和抗体或CCR5抑制剂（如马拉维诺）可能成为潜在治疗手段。研究创新性地将人工智能蛋白结构预测（AlphaFold/I-TASSER）与经典分子生物学技术结合，为肿瘤微环境研究提供了范式参考。未来研究可进一步探索MRO特异性抑制剂的设计及其与现有疗法的联合应用策略。