综述：肿瘤相关巨噬细胞与前列腺癌谱系可塑性：从已建立的髓系程序到新兴空间假说

《Frontiers in Immunology》：Tumor-associated macrophages and lineage plasticity in prostate cancer: from established myeloid programs to emerging spatial hypotheses

　　

雄激素受体信号抑制剂（ARSIs）已改变了晚期前列腺癌的治疗，但持久反应受到治疗耐药性疾病状态（包括神经内分泌前列腺癌（NEPC）和双阴性前列腺癌（DNPC））出现的限制。谱系可塑性传统上是从肿瘤细胞内在角度研究的，但单细胞和空间研究日益表明，肿瘤微环境，特别是肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），可能影响肿瘤细胞状态转变、免疫排斥和治疗耐药。在这篇综述中，研究人员综合了将TAM异质性与前列腺癌谱系可塑性联系起来的已建立和新兴证据。研究人员首先总结了独立支持的髓系程序，包括SPP1⁺/TREM2⁺巨噬细胞状态和TAM衍生通路，如IL-₆/STAT3、TGF-beta、NF-kappaB、CXCL12/CXCR4和腺苷信号。然后研究人员讨论了PLAC8⁺ TAMs、TNFAIP8L2以及PLAC8⁺ TAM/CXCL12⁺ iCAF/CD8⁺ TRM空间聚集体，作为一个新兴的、产生假设的框架，可能与ARSI诱导的DNPC样重塑相关。重要的是，研究人员明确区分了空间和转录组学关联与实验证明的因果机制。因此，提出的TNFAIP8L2-integrin/PI3K-Akt/beta-catenin/FOSL1-HMGA1级联被呈现为一个工作模型，需要直接的生化、遗传和体内验证。最后，研究人员概述了一个基于证据的TAM导向治疗转化路线图，强调独立队列验证、蛋白质水平空间确认、功能扰动和生物标志物指导的临床测试。

**1 引言**：前列腺癌是男性癌症发病和死亡的主要原因。雄激素剥夺疗法（ADT）和后续的雄激素受体信号抑制剂（ARSIs）改善了晚期疾病预后，但耐药性常见，表现为包括双阴性前列腺癌（DNPC）和神经内分泌前列腺癌（NEPC）在内的AR不敏感状态。谱系可塑性传统上从肿瘤细胞内在角度研究，但肿瘤微环境（TME），尤其是肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），可能通过旁分泌信号、基质重塑、代谢限制和免疫选择影响肿瘤细胞命运。单细胞转录组学技术修正了传统的M1/M2观点，TAMs占据转录和功能程序的连续体。空间转录组学和蛋白质组学技术将TAM状态映射到天然组织架构中，但空间邻近性仅为相关性，不能证明功能性因果关系。近期前列腺癌单细胞和空间图谱揭示了上皮、基质和免疫区室的广泛异质性，支持谱系可塑性发生在不断演化的组织生态系统中。本综述采用证据感知框架，区分已建立发现与新兴观察及推测性工作假设。

**2 前列腺癌中TAM异质性：从已建立的髓系程序到新兴治疗相关状态**：TAMs是前列腺癌TME的主要免疫组分，具有异质性和环境依赖性。传统M1/M2框架不足以描述人类肿瘤中观察到的巨噬细胞状态。单细胞和空间方法显示TAMs以功能状态谱存在，具有不同的转录程序、代谢特征和空间分布。在已建立的髓系程序中，SPP1⁺/TREM2⁺及相关巨噬细胞程序拥有最强的独立支持。多项前列腺癌单细胞和空间研究在晚期、转移性或免疫抑制的肿瘤生态系统中鉴定出SPP1表达巨噬细胞，这些细胞与细胞外基质重塑、血管生成、缺氧、脂质代谢、抗原呈递受损及不良临床结局相关。SPP1^hi TAMs在向mCRPC进展过程中增加，可能通过缺氧-腺苷程序促进免疫抑制。新兴治疗相关巨噬细胞状态包括PLAC8⁺ TAMs，该状态在ARSI治疗后富集，并与DNPC样或基底样肿瘤程序相关。HLA-DQB2被提议作为候选表面标志物，TNFAIP8L2作为候选分泌效应分子。这些观察仍处于早期阶段，需要独立验证。TAM状态并非静态实体，而是响应微环境条件和治疗压力而演化。ADT和ARSI可重塑前列腺肿瘤免疫微环境，PLAC8⁺ TAM富集可能通过单核细胞招募、组织驻留巨噬细胞适应或局部扩增发生。SPP1⁺和PLAC8⁺ TAM状态可能遵循不同发育路线，但谱系关系尚未解决。已建立的髓系程序（如SPP1⁺/TREM2⁺）在独立研究中相对得到较好支持，而PLAC8⁺ TAMs代表需要进一步验证的新兴治疗相关状态。

**3 TAM衍生分子信号在前列腺癌谱系可塑性中的作用**：TAMs通过多种互补机制与肿瘤细胞通信，包括旁分泌信号（细胞因子、趋化因子、生长因子、脂质介质）、直接受体-配体相互作用（近分泌通信）和细胞外囊泡（EVs）。已建立的TAM衍生通路包括IL-6/STAT3信号，其在干细胞性和神经内分泌分化中发挥作用，可上调SOX2、NANOG等干细胞相关因子，抑制AR和PSA，创造允许谱系转换的状态。TGF-beta作为环境依赖性调节因子，可促进上皮-间质转化（EMT）、干细胞样程序和耐药表型，同时抑制CD8⁺ T细胞功能。其他介质包括IL-10、CXCL12（由iCAFs产生）招募CXCR4表达细胞。SPP1^hi-TAMs采用腺苷信号机制，通过缺氧途径上调CD39和CD73，促进细胞外腺苷积累，通过A_2A受体（A2ARs）抑制CD8⁺ T细胞和NK细胞活性。PLAC8⁺ TAMs表达的TNFAIP8L2（TIPE2）最初被鉴定为免疫调节分子，其受体身份和在前列腺癌谱系可塑性中的直接相关性尚不完全明确。细胞色素P450（CYP）或外源代谢物特征在PLAC8⁺ TAMs中富集，功能意义仍属推测。肿瘤细胞内在可塑性模块包括STAT3、NF-kappaB、PI3K/Akt、beta-catenin和AP-1相关转录程序，其中beta-catenin/AP-1/FOSL1轴在转录重编程和基底样状态中发挥作用，FOSL1-HMGA1轴可促进基底样程序并减少AR依赖特征。TAM信号可能通过表观遗传调节因子（如EZH2、HDACs、DNMTs）与谱系同一性的表观遗传重编程相交。

**4 空间组学揭示的TAM-基质-肿瘤串扰空间组织**：空间转录组学和蛋白质组学技术（如10x Genomics Visium、MERFISH、seqFISH、CosMx SMI、PhenoCycler/CODEX、MIBI、IMC）提供了TAMs、基质细胞、淋巴细胞和肿瘤细胞在完整组织中的排列信息。空间分析可识别非随机邻域并产生机制假设，但不能单独证明因果相互作用。在前列腺癌中，空间分析识别了肿瘤核心、浸润边缘、转移灶和相邻基质区域，具有不同的细胞组成和分子程序。TAM定位并非随机：SPP1⁺ TAMs与缺氧区域、浸润前沿、转移灶和基质重塑程序相关。PLAC8⁺ TAM/CXCL12⁺ iCAF/CD8⁺ TRM三聚体空间聚集体是一个新兴的多细胞构型，其中CXCL12⁺ iCAFs可能占据外周位置，CD8⁺ TRM样细胞定位于基质和髓系元素附近，PLAC8⁺ TAMs富集于同一邻域。该构型提供了一个空间框架，用于考虑基质招募信号、髓系免疫调节和肿瘤细胞可塑性如何共存。空间共定位是相关性的，TNFAIP8L2表达不应被解释为同时作用于CD8⁺ TRMs和邻近肿瘤细胞的证据。空间组织的功能意义需结合多路蛋白质成像、RNAscope、空间代谢组学、离体共培养、巨噬细胞特异性扰动和体内治疗模型进行验证。

**5 TAM相关可塑性的治疗意义**：TAM导向疗法概念上具有吸引力，但治疗主张需与证据成熟度相称。策略大致分为耗竭、重编程和功能阻断，可与ARSIs或免疫检查点阻断（ICB）联合应用。广谱CSF1R导向耗竭显示有限活性及潜在毒性，而重编程策略（如CD40激动剂、TLR激动剂、PI3K-gamma抑制或腺苷/A2AR阻断）可能更具环境依赖性。亚型特异性策略包括HLA-DQB2导向细胞耗竭（针对PLAC8⁺ TAM-样细胞）和TNFAIP8L2中和，但这些仍处于概念或假设生成阶段，需要独立验证蛋白质表达、安全性及功能相关性。破坏CXCL12/CXCR4空间生态位是改变基质-免疫组织的合理策略，但选择性影响PLAC8⁺ TAM聚集体的能力尚未证明。理性联合策略应基于验证的生物标志物，SPP1⁺ TAMs为TAM导向联合策略提供了相对更独立的依据，而PLAC8⁺/HLA-DQB2/TNFAIP8L2导向策略属于早期概念。临床转化面临挑战包括靶点特异性不确定、代偿性髓系可塑性、广谱巨噬细胞耗竭疗效有限以及临床可部署生物标志物的需求。

**6 验证路线图、结论与未来展望**：单细胞和空间技术改变了TAM生物学理解，支持以下原则：TAM异质性具有功能相关性，但证据成熟度因亚型而异；TAM功能超越免疫抑制，可能通过细胞因子、趋化因子、代谢信号和基质相互作用影响肿瘤细胞表型，IL-6/STAT3、TGF-beta、腺苷和NF-kappaB通路具有更强机制支持；TAM-肿瘤-基质相互作用在空间上组织，但空间组织本身非因果证据；TAM状态在ADT和ARSI压力下可能演化，但PLAC8⁺ TAM富集的起源、稳定性和功能后果尚未解决。待解决的问题包括PLAC8⁺、SPP1⁺、TREM2⁺及其他TAM状态的起源和发育轨迹、效应机制（如TNFAIP8L2、腺苷信号、IL-6、TGF-beta）的冗余性和特异性、TAM状态在ARSI或TAM导向干预后的适应性可塑性、免疫生态位的时空动态以及化学因子富集腺体标志物可能产生的场效应。技术验证路线图强调从关联发现到临床可操作生物学的阶段路径：单细胞和空间转录组学产生假设→独立队列验证（包括配对ARSI治疗前后样本和DNPC/NEPC富集队列）→空间和蛋白质水平验证（多路免疫荧光、RNAscope、IMC/CODEX、PhenoCycler）→因果关系测试（类器官共培养、巨噬细胞扰动、TNFAIP8L2中和、CD8⁺ T细胞功能测定）→受体身份和信号必要性剖析→转化到生物标志物、患者分层、理性组合和早期转化研究。临床机会需谨慎：候选生物标志物（如HLA-DQB2、PLAC8、TNFAIP8L2、SPP1/TREM2、PCSK1N和空间邻近指标）在重复性、特异性和预测价值未建立前不应临床使用。最终，TAM相关生物标志物和靶点若经独立队列、蛋白质水平空间分析及功能扰动研究验证，可能指导治疗耐药前列腺癌的ARSI、免疫治疗和髓系导向干预的理性组合。