基质来源的IL-8通过RhoA/MRTF-A/SRF转录轴促进M2巨噬细胞极化从而损害肺癌中CD8+ T细胞细胞毒性

《Advanced Science》：Stromal-Derived IL-8 Promotes M2 Macrophage Polarization via the RhoA/MRTF-A/SRF Transcriptional Axis to Impair CD8+ T Cell Cytotoxicity in Lung Cancer

　　

基于研究人员先前发现的肿瘤来源乳酸激活DESMIN+癌相关成纤维细胞（CAFs）分泌白细胞介素-8（IL-8），本研究探讨下游IL-8/C-X-C基序趋化因子受体2（CXCR2）轴在CAF介导的巨噬细胞极化及肺癌（LC）进展中的作用。研究采用免疫活性与免疫缺陷小鼠建立原位及皮下肿瘤模型，利用全局及髓系特异性Cxcr2基因敲除模型、体外共培养（巨噬细胞、CD8+ T细胞及肿瘤细胞）及患者来源类器官（PDO）系统。研究发现DESMIN+ CAFs是IL-8的主要来源，并通过IL-8/CXCR2轴促进肿瘤发生及M2样巨噬细胞蓄积；遗传缺失Cxcr2、髓系特异性敲除或药物阻断可通过PI3K/AKT/RhoA/MRTF-A/SRF通路减少M2样巨噬细胞极化，恢复CD8+ T细胞效应功能并抑制肿瘤进展；CXCR2阻断在小鼠模型中与化疗及抗PD-L1免疫治疗具协同作用；在人PDO与匹配DESMIN+ CAFs及自体CD8+ T细胞共培养中，CXCR2抑制减弱M2样极化并增强T细胞对肿瘤类器官的杀伤。结论为DESMIN+ CAFs通过IL-8/CXCR2信号及下游MRTF-A激活驱动肺癌免疫抑制微环境，靶向该轴是克服肺癌治疗耐药的有前景策略。

该研究发表于《Advanced Science》。研究背景方面，肺癌（LC）尤其是非小细胞肺癌（NSCLC）预后差，远处转移患者五年生存率仅约5.5%。肿瘤微环境（TME）是肿瘤免疫逃逸与治疗耐药的关键因素，其中癌相关成纤维细胞（CAFs）作为间质主要成分，通过细胞外基质重塑及炎症调控促进免疫抑制，但其具体机制未明。研究人员此前发现肿瘤来源乳酸可上调DESMIN表达以激活CAFs并分泌IL-8，且初步提示IL-8/IL-8R通路可能调控肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）募集与极化，故开展本研究以明确DESMIN⁺ CAFs通过IL-8/CXCR2轴调控TAMs及CD8⁺ T细胞的机制，为克服免疫耐药提供靶点。

主要关键技术方法包括：利用含118例人LC样本的组织芯片（TMA）分析DESMIN临床相关性；从手术切除肺癌组织建立人患者来源类器官（PDO）并分离匹配DESMIN⁺ CAFs及外周血原代巨噬细胞；采用Cxcr2^?/?小鼠、髓系特异性Cxcr2^Cd11b-KO小鼠及野生型C57BL/6小鼠建立皮下与原位肺癌模型（使用3LL、KLN205细胞及小鼠肿瘤类器官MTO）；通过体内外共培养系统（CAFs与巨噬细胞、巨噬细胞与CD8⁺ T细胞Transwell非接触共培养）评估极化与细胞毒性；应用CXCR2抑制剂SB225002、Navarixin及基因敲除手段干预；采用流式细胞术、免疫荧光、Western Blot（WB）、RT-qPCR及RNA测序（RNA-seq）分析细胞表型与信号通路；通过生物发光成像定量体内肿瘤负荷。

研究结果部分保留原文小标题并浓缩结论如下：

3.1 CAFs Facilitate Tumorigenesis and TAMs Accumulation in Aggressive Murine Tumor Models via the IL-8/CXCR2 Axis

研究人员通过TMA发现人LC组织中DESMIN高表达于间质且关联晚期分期、淋巴结转移及不良生存；DESMIN⁺ CAFs较DES^? CAFs、肿瘤细胞及巨噬细胞表达更高IL-8。小鼠中CAFs与3LL共注射提升血清IL-8、CXCR2及M2样TAM（CD206⁺Ly6C⁺）蓄积；Cxcr2^?/?小鼠或CXCR2抑制剂处理减少M2样TAM、降低肺肝转移结节并提升CD8⁺ T细胞效应分子（GZMB、TNFA）及减少耗竭分子（PD-1、TIM3）；体外CAF与RAW264.7共培养促进M2标志物（CD206、Arg1）及免疫抑制因子（TGFβ、CSF1），可被抗IL-8或抗CXCR2逆转。

3.2 Knock-Out of Cxcr2 in Mouse Myeloid Cells Reduces Tumorigenesis and Enhances Immune Activity

髓系特异性Cxcr2^Cd11b-KO小鼠中MTO原位移植生长受抑，血清IL-8无差异但CD206⁺Ly6C⁺ TAM减少，CD8⁺ T细胞耗竭标志物（PD-1、TIM3、VISTA）下降而效应（GZMB、TNFA）及干性（TCF7）标志物上升，小鼠生存期延长；骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）中rIL-8促M2极化可被SB225002阻断。

3.3 Loss of Cxcr2 in TAMs Improves Immune Activity of CD8⁺ T Cells

Cxcr2^?/?及Cxcr2^Cd11b-KO小鼠肿瘤中M2标志物（Arg1、IL-10、MRC1）mRNA下调，CD8⁺ T细胞浸润增加且干性（TCF7⁺）上升、耗竭（CTLA-4⁺）下降；Transwell中共培养显示Cxcr2^Cd11b-KO来源TAM提升CD8⁺ T细胞活化（CD69、IFNγ）及迁移与对3LL、KLN205的细胞毒性（颗粒酶B、穿孔素），外加rIL-8仅轻微削弱该效应。

3.4 Cxcr2 Deletion in TAMs Reduces Tumor Metastasis in Mice

脾肝转移及胸膜肺转移模型中，Cxcr2^fl/fl TAM条件培养基（CM）增强转移信号、肝体比、结节数与直径，而Cxcr2^Cd11b-KO TAM CM逆转上述表型；过表达Cxcr2的RAW264.7削弱M1抗瘤表型并促进体内成瘤与增殖（Ki67、PCNA）。

3.5 Cxcr2-Expressing TAMs Disrupt T Cell-Mediated Anti-Tumor Immune Responses

裸鼠中Cxcr2^CD11b-KO TAM混合3LL成瘤抑制率约40%，低于免疫健全B6小鼠的60%；CD8⁺ T细胞清除后Cxcr2^CD11b-KO TAM CM的抑瘤率从85%降至35%，证实Cxcr2⁺ TAM主要通过抑制CD8⁺ T细胞介导免疫逃逸；Cxcr2^CD11b-KO提升转移灶CD8⁺ T细胞浸润与效应分子。

3.6 The PI3K/AKT/RhoA/MRTF-A/SRF Signaling Pathway Is Responsible for CXCR2-Triggered M2 Polarization of TAMs

RNA-seq显示Cxcr2缺失或CAF共培养的巨噬细胞差异基因富集于PI3K/AKT/RhoA通路；WB证实CAF共培养或rIL-8上调pAKT（S473、T308）与pRhoA（S188），可被抗CXCR2或Cxcr2敲除降低；激动剂（740 Y-P、SC79、YS-49）恢复Cxcr2^CD11b-KO TAM的M2极化，抑制剂（LY294002、Perifosine、CCG-1423）阻断CAF诱导的M2极化及体内成瘤；机制上RhoA激活释放MRTF-A入核与SRF结合，ChIP-seq显示SRF富集于Arg1、Mrc1启动子，CCG-1423抑制MRTF-A可逆转IL-8驱动的M2极化。

3.7 Blocking the IL-8/CXCR2 Interaction Inhibits Tumor Growth and Enhances Immune Response in Mice

SB225002处理B6小鼠皮下与原位3LL肿瘤抑制体积重量并增加瘤内CD8⁺ T细胞；Cxcr2^CD11b-KO基础上SB225002进一步抑瘤；SB225002处理小鼠来源TAM促进CD8⁺ T细胞迁移并降低3LL的PD-L1；SB225002与顺铂或抗PD-L1单抗联用较单药更强抑制肿瘤；人PDO匹配DESMIN⁺ CAFs与自体CD8⁺ T细胞共培养中SB225002减弱M2极化、抑制MRTF-A核转位并增强T细胞杀伤。

讨论部分总结：研究人员指出DESMIN作为活化CAFs标志及负性预后指标在LC中高表达并主导分泌IL-8，延伸了既往乳酸激活DESMIN的发现；IL-8/CXCR2轴调控TAM M2极化与CD8⁺ T细胞耗竭，遗传或药理阻断可重塑免疫并抑制进展；该免疫重建部分依赖CD8⁺ T细胞，与TAM分泌TGFβ、IL-10及PD-L1等抑制因子下调有关；机制上阐明IL-8/CXCR2经G蛋白激活PI3K/AKT/RhoA，RhoA促肌动蛋白聚合释放MRTF-A入核协同SRF转录M2基因（Arg1、Mrc1），补充了既往S100A8/A9机制的异质性；人PDO共培养验证该轴在临床相关系统中保守；研究人员承认局限包括体外模型未完全排除其他细胞贡献、MRTF-A/SRF相对其他RhoA效应器权重待细分、需更大规模原代人TAM与类器官队列验证；结论翻译为：总之，本研究提供有力证据表明DESMIN⁺ CAFs通过分泌IL-8及激活IL-8/CXCR2与下游PI3K/AKT/RhoA/MRTF-A/SRF信号通路，在肺癌免疫抑制微环境形成中发挥关键作用，促进TAM M2极化及T细胞耗竭；阻断IL-8/CXCR2互作是克服肺癌治疗耐药的有前景策略。