Mutant p53 cancers reprogram macrophages to tumor supporting macrophages via exosomal miR-1246

TP53突變體(mutp53)參與了大多數(shù)人類癌癥的發(fā)病機(jī)制。特異性的mutp53蛋白從野生型蛋白的抑癌活性中獲得了致癌功能(gain oncogenic functions，GOFs)。腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞(Tumor-associated macrophages，TAMs)是實(shí)體腫瘤的標(biāo)志，通常與預(yù)后差有關(guān)。最近，美國(guó)NIH研究人員Tomer Cooks發(fā)現(xiàn)一種非細(xì)胞自治機(jī)制，通過(guò)這種機(jī)制，人類突變p53癌細(xì)胞可以將巨噬細(xì)胞重新編程，使之成為一種具有抑制作用的抗炎狀態(tài)。攜帶GOF mutp53的結(jié)腸癌細(xì)胞有選擇地釋放富含mir -1246的外泌體。通過(guò)鄰近的巨噬細(xì)胞攝取這些外泌體，會(huì)觸發(fā)其依賴于mir -1246的重新編程，使其進(jìn)入促癌狀態(tài)。Mutp53-reprogammed tam與TGF-β活動(dòng)增加抗炎免疫抑制作用。這些發(fā)現(xiàn)與結(jié)腸癌患者的低生存率有關(guān)，有力地支持了mutp53在微環(huán)境中發(fā)揮的GOF作用，在積極參與免疫系統(tǒng)以促進(jìn)癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮了作用。

技術(shù)路線

主要結(jié)果

1 含有Mutp53的癌細(xì)胞重新編程巨噬細(xì)胞。

圖1 Mutp53重新編程巨噬細(xì)胞

a 不同狀態(tài)下p53和不同分化狀態(tài)的巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)，TNF- α 和 IL-10的表達(dá)情況。b 不同分化的巨噬細(xì)胞與HT29 (mutp53-R273H)細(xì)胞共同培養(yǎng)。TNF- α 和 IL-10的表達(dá)情況。c 將共培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞植入cy-3-明膠覆蓋玻片48h，測(cè)定明膠降解率。d 不同狀態(tài)的p53和m2巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)熒光檢測(cè)分析。e 酵母多糖對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬能力的影響。f-g 不同類型的巨噬細(xì)胞的遷移（f）和侵襲（g）能力的檢測(cè)。

2 腫瘤細(xì)胞外泌體中miR-1246表達(dá)、p53突變和TAM相關(guān)。

圖2 在Mutp53中外泌體miR-1246表達(dá)顯著上調(diào)

a-e 外泌體質(zhì)控檢測(cè)。f-g p53突變和正常癌細(xì)胞外泌體中miRNA表達(dá)量變化。

3 Mutp53 激活 miR-1246表達(dá)促使巨噬細(xì)胞重新編程。

圖3 外泌體miR-1246中表達(dá)明顯上升，被激活

a 突變和正常條件下的p53和不同類型巨噬細(xì)胞的miR-1246表達(dá)量變化。b 轉(zhuǎn)入同等LNA-miR-1246 mimic突變和正常條件下的p53癌細(xì)胞外泌體的3種miRNA 表達(dá)量檢測(cè)。c 轉(zhuǎn)入同等LNA-miR-1246 mimic的不同類型巨噬細(xì)胞的TNF-α 和 IL-10表達(dá)量檢測(cè)。d 加入miR-1246抑制劑和類似物TNF-α, CCL2, 和 IL-10的表達(dá)量變化。e 加入外泌體和陰性m2巨噬細(xì)胞的指定基因的表達(dá)量變化。f 不同培養(yǎng)條件的miR-1246的表達(dá)量變化。

圖4 Mutp53激活外泌體miR-1246在TAM產(chǎn)生過(guò)程中發(fā)揮重要作用

a-d 結(jié)合熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)檢測(cè)不同p53狀態(tài)下的巨噬細(xì)胞對(duì)小鼠肝和肺生長(zhǎng)的影響。e-f 結(jié)合熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)檢測(cè)在m2型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)入LNA-miR-1246對(duì)小鼠肝和肺生長(zhǎng)的影響。

4 在結(jié)腸癌病人中p53突變和TAM顯著相關(guān)。

圖5 Mutp53促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化，降低生存率

a-d Mutp53和野生型上皮免疫組化分析，和CD206、CD163的彌漫性和強(qiáng)免疫表達(dá)有關(guān)。e-f p53野生型和Mutp53的大腸癌患者冷凍組織樣本基因芯片分析（e）和患者生存率分析。

5 在結(jié)腸癌病人中mutp53和miR-1246顯著相關(guān)并使免疫相關(guān)因子TGF-β信號(hào)增強(qiáng)表達(dá)。

圖6 在結(jié)腸癌病人中mutp53和miR-1246顯著相關(guān)

a 27個(gè)與WT p53野生型病例和28個(gè)mutp53病例芯片分析基因表達(dá)量變化。b 與WT p53腫瘤相比，在mutp53腫瘤中有較強(qiáng)的上皮細(xì)胞和基質(zhì)miR-1246雜化信號(hào)。c 聯(lián)合檢測(cè)miR- 1246和CD206在攜帶mutp53和WT p53的散發(fā)性結(jié)直腸癌基質(zhì)中的表達(dá)。d WT p53、mutp53結(jié)腸癌病人細(xì)胞質(zhì)當(dāng)中的外泌體的3個(gè)miRNA表達(dá)情況。

圖7 mutp53患者免疫相關(guān)因子TGF-β信號(hào)增強(qiáng)表達(dá)

a CRC病例中，WT p53、mutp53，p53的強(qiáng)上皮免疫表達(dá)與FOXP3的強(qiáng)非上皮免疫表達(dá)性分析。b 所有標(biāo)本的FOXP3免疫豐度和強(qiáng)度計(jì)算分析。c-d 一般的炎癥基因(c)和TGF-β信號(hào)標(biāo)志基因集合(d)產(chǎn)生的GSEA mRNA表達(dá)水平的分析。e 提出的mutp53促進(jìn)腫瘤微環(huán)境的分子模型。