《Advanced Science》：Deciphering and Targeting the Schwannoma-Neuron-Macrophage Crosstalk for the Treatment of Schwannomatosis and Associated Pain
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本研究针对无FDA批准疗法的非NF2相关神经鞘瘤病(SWN)，建立了模拟临床病理的异种移植模型(PDX)和活体背根神经节(DRG)成像模型。研究揭示了一条由施万瘤分泌高迁移率族蛋白B1(HMGB1)触发、神经元表达趋化因子CCL2、进而募集巨噬细胞至DRG、最终通过过量白细胞介素-6(IL-6)致痛的细胞分子级联通路。同时，研究还发现表皮生长因子受体(EGFR)信号是肿瘤进展的关键驱动因子。通过联合阻断IL-6与EGFR，可在SWN模型中同时有效控制疼痛和肿瘤生长，为临床治疗提供了极具前景的双重靶点组合策略。
研究内容归纳总结
1. 引言：神经鞘瘤病与疼痛的临床困境
非NF2相关神经鞘瘤病(Schwannomatosis, SWN)是一种以脊柱和周围神经上多发非恶性施万瘤为特征的罕见遗传病，全球发病率约为1/126,315。疼痛是该病最常见、也最令人衰弱的症状，68%的患者经历慢性顽固性疼痛，严重时可致永久性残疾。目前，既无FDA批准的药物能够阻止肿瘤生长，也缺乏有效缓解疼痛的疗法。手术是主要治疗手段，但存在医源性神经损伤风险，术后神经功能缺损发生率较高。SWN研究的核心障碍之一是缺乏能够再现患者病理特征（特别是疼痛）的临床相关模型。
2. 结果
2.1 建立原位患者来源异种移植SWN模型
为了克服模型障碍，研究团队从SWN患者的手术切除肿瘤组织中建立了9株患者来源的SWN细胞系。其中，SCH-1来源于无痛的左副神经施万瘤，SCH-2来源于伴有自发性和突发性疼痛的右阴部神经施万瘤。由于施万瘤的良性特性，仅SCH-1和SCH-2能在小鼠体内形成移植瘤。
为精确模拟疾病，研究者将细胞原位植入坐骨神经（模拟周围神经施万瘤，占比89%）和脊柱内（模拟脊柱施万瘤，占比74%）。通过3D超声和磁共振成像分别确认了坐骨神经和脊柱肿瘤的正确定位与形成。重要的是，这两个模型都成功再现了肿瘤诱导的机械性异常性疼痛，且来源于疼痛患者的SCH-2肿瘤所诱发的痛觉超敏反应显著强于无痛SCH-1肿瘤，这与患者的临床表现一致。
2.2 施万瘤呈现以巨噬细胞浸润增强为特征的炎性特征
通过对比患者施万瘤与正常施万细胞的转录组，发现施万瘤中上调的基因富集于神经炎症反应、巨噬细胞等炎性细胞活化以及IL-6、TNF-α等炎性细胞因子产生等通路。在坐骨神经模型中也证实，肿瘤内巨噬细胞浸润显著增加。特别值得注意的是，在疼痛的SCH-2模型小鼠中，同侧背根神经节内的巨噬细胞数量显著增加，并且表型向促炎的M1型倾斜，而在对侧DRG中则无此现象。
2.3 周围神经施万瘤触发巨噬细胞流入DRG
研究进一步探究远处肿瘤如何导致DRG内的巨噬细胞流入。发现SCH-2模型小鼠的DRG感觉神经元中，趋化因子CCL2的mRNA和蛋白表达均显著上调。为了动态观察这一过程，研究者创新性地设计并3D打印了DRG成像窗，通过活体双光子显微镜技术，直观地观察到在肿瘤植入后，表达CCR2（CCL2的主要受体）的红色荧光巨噬细胞持续、大量地浸润到腰椎DRG中，而非荷瘤小鼠则几乎没有。
2.4 DRG中的巨噬细胞是施万瘤诱导疼痛所必需的
为明确巨噬细胞的功能性作用，研究采用两种策略阻断其浸润。一是使用抗CCL2抗体处理，结果在SCH-2模型中成功减少了DRG的巨噬细胞浸润、缓解了机械性疼痛，并延迟了肿瘤生长。二是通过过继转移来自Ccr2-/-小鼠的巨噬细胞来构建嵌合体小鼠，这些小鼠由于巨噬细胞趋化能力缺陷，DRG巨噬细胞浸润减少，其痛觉超敏反应也相应减轻，但肿瘤生长未受影响。这表明巨噬细胞本身，而非CCL2对神经元的直接作用，是介导SWN模型疼痛的关键因素。
2.5 施万瘤分泌的HMGB1上调神经元CCL2表达以募集巨噬细胞至DRG
为了寻找驱动巨噬细胞募集的“上游信号”，研究者从转录组数据中发现施万瘤高表达HMGB1，且疼痛SCH-2细胞的分泌水平更高。实验证实，来自疼痛施万瘤的条件培养基可强烈诱导DRG神经元表达CCL2，而用HMGB1抑制剂甘草酸处理可消除此效应。通过CRISPR-Cas9基因编辑技术敲低SCH-2细胞的HMGB1表达，发现其不仅自身多种炎性介质表达下降，而且在体内模型中，能够降低DRG神经元的CCL2表达、减少巨噬细胞向DRG的浸润，并显著减轻机械性疼痛，但不影响肿瘤生长。
2.6 αIL6治疗减轻疼痛
探究巨噬细胞如何诱导疼痛时，发现被施万瘤条件培养基“教育”的肿瘤相关巨噬细胞，其条件培养基可诱导DRG神经元表达痛觉相关蛋白TRPV1和CGRP。其中，巨噬细胞产生的IL-6诱导最为显著。使用抗IL-6中和抗体(αIL-6)治疗，在SCH-1和SCH-2的坐骨神经及脊柱模型中均能有效缓解疼痛，但对肿瘤生长的抑制效果有限。机制上，αIL-6治疗降低了肿瘤中炎症相关的STAT3和AKT/S6磷酸化、减少了肿瘤相关巨噬细胞的炎性基因表达，并下调了DRG神经元中TRPV1和CGRP的表达。
2.7 联合IL-6与EGFR阻断可同时控制肿瘤生长和疼痛
有趣的是，αIL-6治疗激活了肿瘤中的表皮生长因子受体(EGFR)及其家族成员ErbB2/3的信号，这可能是其肿瘤控制效果不佳的逃逸机制。研究进一步发现，患者来源的施万瘤细胞本就存在EGFR/ErbB信号的基线激活。在体外药物筛选中，泛ErbB抑制剂达克替尼能有效抑制施万瘤细胞活力。在体内PDX模型中，达克替尼单药或与αIL-6联用均可显著延缓肿瘤生长，而αIL-6单药对肿瘤生长影响不大。在疼痛控制方面，达克替尼单药效果甚微，而αIL-6单药或联合用药能有效缓解疼痛。因此，联合阻断IL-6和EGFR通路，能够同时实现对肿瘤生长和疼痛的有效控制。
2.8 IL-6和EGFR是SWN患者的有效靶点
通过对存档的SWN患者肿瘤样本进行免疫组化分析，研究验证了临床相关性。与正常神经相比，SWN肿瘤中显示出巨噬细胞(CD163+)、CCL2、HMGB1、IL-6浸润或表达增加的趋势，并且磷酸化STAT3和EGFR的水平显著升高。这证实了IL-6和EGFR信号通路在患者肿瘤中同样被激活，是值得临床探索的有效治疗靶点。
3. 讨论与总结
本研究通过建立三种新型模型——患者来源细胞系、原位PDX疼痛模型和活体DRG成像模型，成功破解了驱动SWN疼痛的细胞分子对话。核心机制是：远端施万瘤分泌HMGB1入血，刺激DRG感觉神经元表达CCL2；CCL2募集CCR2+巨噬细胞至DRG；这些巨噬细胞通过过量产生IL-6导致疼痛。阻断IL-6可缓解疼痛，但对肿瘤控制有限。研究同时发现EGFR信号是驱动施万瘤生长的关键通路，并可能是抗IL-6治疗的逃逸机制。最终，联合IL-6与EGFR阻断的双重疗法，在临床前模型中实现了对疼痛和肿瘤生长的协同控制。这些发现不仅阐明了SWN疼痛的新机制，也为开发同时靶向症状与疾病进展的联合治疗方案奠定了坚实的理论基础。
