十二讲11. 一文搞懂MDSC!

学术   2025-01-30 00:07   上海  

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十二讲09. 一文搞懂 NK 细胞分群!

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十二讲10. 一文搞懂树突状细胞

2025-01-28

骨髓来源抑制细胞 (MDSCs, Myeloid-Derived Suppressor Cells) 是一群包括髓系细胞前体、未成熟的粒细胞、单核细胞和树突状细胞的异质性细胞群,曾被称为未成熟的免疫抑制细胞。它们不能分化成粒细胞、巨噬细胞或树突状细胞,还 NK 细胞\NKT 细胞以及CD8和 CD4T 细胞介导的免疫反应。


MDSC是髓系细胞在病理条件下异常分化的产物。在肿瘤、感染、炎症、败血症、外科损伤等情况下,受细胞因子的作用,髓系来源前体细胞(CMP)成熟受阻,停留在各个分化阶段,成为具有免疫抑制功能的MDSCs。


MDSCs 被认为在促进肿瘤相关免疫抑制中具有致病作用。它们在荷瘤小鼠和肿瘤患者的血液、骨髓和次级淋巴器官中积累,这些细胞的循环水平已被证明与临床分期、转移负担和化疗耐药性相关。

在小鼠和人类中,MDSC两个亚群已被表征为粒细胞/多形核 (PMN) MDSC或单核细胞MDSC。小鼠MDSC表型为Gr-1+CD11b+,并根据Gr-1分子中不同表位 (Ly6G、Ly6C)抗体结合特异性差异分为两个亚群:①单核细胞样MDSC亚群:CD11b+Ly6GLy6Chi;②粒细胞样MDSC亚群:CD11b+Ly6G+Ly6Clow。人MDSC只有一群,分子特征为Lin-HLA-DR-CD33+CD11b+

 


在肿瘤免疫研究中,MDSC是近年来的热点,在生信论文中也逐渐受到重视,是一类非常值得研究的免疫细胞。作为起源于病态激活的中性粒细胞和单核细胞的免疫细胞,MDSC具有强大的免疫抑制活性。在许多病理条件,如肿瘤中,参与免疫调控,并与不良临床结果密切相关。研究表明,MDSCs和经典的中性粒细胞和单核细胞有显著不同。2021年,Nat Rev Immunol期刊发表题为Myeloid-derived suppressor cells in the era of increasing myeloid cell diversity的综述,讨论了MDSC的基因组和代谢特征,解释了这些MDSCs的功能,并讨论利用这些细胞进行治疗,尤其是癌症和自身免疫性疾病。

具有强免疫抑制活性的中性粒细胞和单核细胞在30年前被首次报道,后来被命名为髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs),以强调它们在髓系细胞中的独特地位。
Fig.1 从传统中性粒细胞和单核细胞中区分髓源性抑制细胞MDSCs。图片展示了能够用于将多形核髓源性抑制细胞(polymorphonuclear myeloid-derived suppressor cells ,PMN-MDSCs)和单核细胞基因(monocytic MDSCs,M-MDSCs)区别于经典中性粒细胞和单核细胞的基因(细胞内部表格中)和细胞表面分子。
Fig.2 MDSC的代谢特征肿瘤微环境中MDSCs表现出脂肪酸氧化、糖酵解上调以及氧化磷酸化下调;还表现出脂质积累和代谢产物甲基乙二醛、精氨酸、色氨酸和半胱氨酸浓度增加。内质网压力诱导TNF相关凋亡诱导配体受体DR5和凝集素型氧化LDL受体1 (LOX1)的表达并将中性粒细胞转化成多形核MDSC。减弱的NRF2信号有利于细胞质线粒体累积及随后抗肿瘤 I 型干扰素的表达。
Fig.3 MDSC导致肿瘤转移前龛的形成。MDSC通过启动转移前龛来促进循环肿瘤细胞CTC的植入,并通过将肿瘤细胞带入循环,促进其转移潜能,抑制免疫细胞的杀伤作用和促进其外渗到组织中来促进转移。
Fig.4 靶向肿瘤和自身免疫疾病中的MDSCs。目前不同的策略被用于调节肿瘤中MDSC功能,包括抑制MDSC的募集、累积、抑制其功能。而在自身免疫疾病中,则是增加MDSC的累积或促进其功能。综述部分为果友娄红平翻译,特此感谢!

2023年3月,柳素玲教授团队在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志发表题为PMN-MDSCs modulated by CCL20 from cancer cells promoted breast cancer cell stemness through CXCL2-CXCR2 pathway的研究论文,证明肿瘤分泌的CCL20通过其受体CCR6激活粒-单核细胞祖细胞GMPs的分化,导致PMN-MDSC扩张。PMN-MDSCs来源的CXCL2,又可以通过激活CXCR2/NOTCH1/HEY1信号通路促进 ALDH+ 乳腺癌肿瘤干细胞的增殖。此外,CXCR2拮抗剂SB225002可以通过减少CCL20高表达肿瘤中BCSCs,增强多西紫杉醇 (DTX)对肿瘤生长的影响。

这是一篇很典型的表达有差异,差异影响表型,表型+机制+治疗的文章,值得借鉴。

2024年12月,Science Bulletin杂志发表题为Tumor cell-derived N-acetyl-aspartyl-glutamate reshapes the tumor microenvironment to facilitate breast cancer metastasis的研究论文,首次阐明肿瘤细胞衍生的 N-乙酰-天冬氨酸谷氨酸 (NAAG)通过重编程PMN-MDSC的髓系祖细胞分化,重塑肿瘤微环境,促进乳腺癌生长和转移,为乳腺癌治疗提供了新的潜在靶点。

从思路上讲,是非常典型的表型+机制+治疗的策略,其关键仍然是选表型、定基因。

芒果师兄
1.生信技能和基因编辑。2.论文发表和基金写作。3. 健康管理和医学科研资讯。4.幸福之路,读书,音乐和娱乐。
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