髓系来源抑制性细胞（MDSC）是一组免疫抑制性细胞，而非清除癌细胞，其通过抑制抗肿瘤免疫反应促进肿瘤进展。本研究在黑色素瘤荷瘤小鼠模型中探讨了调控粒细胞型MDSC（G-MDSC）存活的机制。研究人员发现粒细胞集落刺激因子（G-CSF）作为一种在肿瘤微环境中常升高的细胞因子，为MDSC提供关键的存活信号。机制上，G-CSF激活MDSC中的细胞外信号调节激酶/cAMP反应元件结合蛋白（Erk/CREB）信号通路，从而增强其抗凋亡能力并促进其在肿瘤内的持续存在。靶向该信号轴可增加G-MDSC凋亡，进而抑制肿瘤发展。这些发现将G-CSF/Erk/CREB通路鉴定为破坏肿瘤介导免疫抑制的潜在治疗靶点。

《Biology》：The Erk/CREB Signaling Axis Mediates G-CSF-Promoted G-MDSC Survival in the Peripheral Blood of Melanoma-Bearing Mice

　　

髓系来源抑制性细胞（MDSC）是异质性细胞群，通过抑制先天与适应性免疫促进肿瘤发展。生理条件下中性粒细胞体内存活时间短，但G-MDSC在大多数肿瘤宿主体内异常蓄积，其持续存在的机制尚待阐明。本研究利用流式细胞术与体内实验阐明上述机制。研究人员观察到荷瘤小鼠外周血G-MDSC凋亡减少，而粒细胞集落刺激因子（G-CSF）升高促进了G-MDSC存活。进一步表明G-CSF通过激活Erk/CREB通路降低G-MDSC凋亡。因此，抑制G-CSF/Erk/CREB信号可促进G-MDSC凋亡、缩短其肿瘤条件下持续存在时间并减缓肿瘤进展。

研究背景与立项依据

髓系来源抑制性细胞（MDSC，myeloid-derived suppressor cells）是损伤、感染或肿瘤形成时产生的一类异质未成熟免疫抑制细胞，通过表达精氨酸酶-1（Arg1）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、TGF-β、IL-10及COX2等抑制先天与适应性免疫。MDSC分为粒细胞型（G-MDSC，小鼠表型CD11b⁺Ly6C^lowLy6G⁺，人CD14^-CD11b⁺CD33⁺CD15⁺）与单核细胞型（M-MDSC）。生理状态下中性粒细胞寿命短，但肿瘤微环境中G-MDSC异常蓄积且持续存在，其机制未明。粒细胞集落刺激因子（G-CSF）在荷瘤小鼠血清中升高并与免疫抑制相关，但是否及如何调控G-MDSC存续未知。细胞外信号调节激酶1/2（Erk1/2）属MAPK家族，其下游转录因子CREB（cAMP反应元件结合蛋白）调控增殖、凋亡与代谢。该研究以B16F10黑色素瘤荷瘤C57BL/6J小鼠为模型，探究G-CSF经Erk/CREB轴维持G-MDSC存活的机制，论文发表于《Biology》。

主要关键技术方法

研究以8–10周龄雌性C57BL/6J小鼠皮下接种1×10⁶ B16F10细胞建立皮下黑色素瘤模型，另设静脉接种2×10⁵细胞之肺转移模型；通过流式细胞术分选外周血CD45⁺CD11b⁺Ly6G⁺ G-MDSC并检测Annexin V/PI凋亡；磁珠分选骨髓Ly6G⁺细胞行体外刺激；qPCR检测Bax、Bcl-xL、Arg1及G-CSFR mRNA；Western blot检测p-Erk1/2与p-CREB蛋白；ELISA定量血清G-CSF；慢病毒shRNA体内敲低G-CSF；体内注射Erk抑制剂U0126与CREB抑制剂666-15；统计学采用非配对t检验与ANOVA。

研究结果

3.1 皮下黑色素瘤模型建立：B16F10接种后肿瘤渐进性生长，验证模型可行。

3.2 荷瘤小鼠外周血G-MDSC凋亡减少：流式显示外周血G-MDSC比例随肿瘤进展升高，Arg1表达上调，Ki67增殖无变化，而Annexin V⁺凋亡率下降；qPCR示Bax mRNA降低、Bcl-xL mRNA升高，表明肿瘤条件通过抑凋亡促G-MDSC蓄积。

3.3 G-CSF促进肿瘤条件下G-MDSC存活：体外G-CSF（非CXCL10/CXCL13）下调Bax、上调Bcl-xL并抑凋亡；荷瘤血清G-CSF渐升，G-MDSC表面G-CSFR上调；慢病毒敲低G-CSF后外周血与瘤内G-MDSC凋亡增加，cleaved caspase-3升高，Bax回升、Bcl-xL下降，细胞频数减少。

3.4 G-CSF经激活Erk促G-MDSC存活：荷瘤G-MDSC中p-Erk1/2上调；体内U0126促Bax、抑Bcl-xL并增凋亡；体外G-CSF诱导p-Erk1/2，该效应被U0126阻断，且U0126逆转G-CSF的抗凋亡作用。

3.5 Erk依赖的CREB磷酸化保护G-MDSC免凋亡：荷瘤G-MDSC中p-CREB升高；666-15促Bax、抑Bcl-xL并增凋亡；U0126取消G-CSF诱导的CREB磷酸化，证明CREB位于Erk下游；666-15阻断G-CSF/CREB保护效应。

3.6 Erk/CREB抑制剂通过减少G-MDSC延缓肿瘤生长转移：U0126或666-15处理降低外周血与瘤内G-MDSC比例，上调瘤内Bax、下调Bcl-xL，显著抑制皮下瘤体积与肺转移结节数。

讨论与结论翻译

讨论指出MDSC蓄积存活受多机制调控，G-CSF除促中性粒细胞生成外还介导免疫抑制；Erk为经典抗凋亡通路，CREB异常与肿瘤分级相关，但CREB在肿瘤免疫抑制细胞存活中的作用新见于此研究。研究局限在于主要在B16F10模型验证，跨瘤种适用性待考，且抑制剂对肿瘤细胞或其他免疫细胞直接效应未排除。结论：肿瘤来源G-CSF通过激活ERK/CREB信号轴维持G-MDSC存活从而促进肿瘤进展；阻断该轴增强G-MDSC凋亡并限制肿瘤生长，提示G-CSF/ERK/CREB轴为潜在治疗靶点，需在更多肿瘤模型与临床中验证。