肿瘤源性SAA1重编程巨噬细胞以促进卵巢癌中CXCL1介导的转移

《Clinical and Translational Medicine》：Tumour-derived SAA1 reprogrammes macrophages to promote CXCL1-mediated metastasis in Ovarian Cancer

　　

晚期高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）患者因广泛的腹膜转移常预后极差，但其驱动机制尚不明确。研究人员发现，SAA1在晚期HGSOC中显著上调，并与不良预后及远处转移密切相关，该结果经单细胞RNA测序及临床标本分析验证。值得注意的是，SAA1并不直接促进肿瘤细胞增殖或迁移，而是通过激活FPR2+肿瘤相关巨噬细胞（TAM）重塑免疫抑制性肿瘤微环境。机制上，SAA1–FPR2信号轴可激活巨噬细胞内的JAK2/STAT3通路，增强CXCL1的转录与分泌，进而诱导肿瘤细胞发生上皮–间质转化（EMT），获得更强的转移潜能。动物模型进一步证实，敲低SAA1、清除巨噬细胞或阻断CXCL1均可显著抑制腹膜播散。综上，本研究鉴定出一条全新的SAA1–TAM–CXCL1免疫炎症信号轴，阐明其在卵巢癌转移中的关键作用，并为开发新型抗转移治疗策略提供了坚实的理论基础。

该研究针对高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）患者确诊时多已处于晚期、五年生存率不足40%且广泛腹膜转移导致治疗抵抗与复发的临床难题，聚焦肿瘤细胞异质性与肿瘤微环境互作机制不明的现状，旨在解析驱动腹膜播散的核心分子与细胞调控网络。研究人员通过整合单细胞转录组学、分子机制探索及体内外功能实验，揭示肿瘤源性血清淀粉样蛋白A1（SAA1）通过重编程肿瘤相关巨噬细胞（TAM）形成促转移信号轴的新机制，为干预卵巢癌转移提供了潜在的精准靶点。论文发表于《Clinical and Translational Medicine》。

在开展研究过程中，研究人员主要采用了以下关键技术方法：对来自南京医科大学第一附属医院的两例配对原发灶与腹膜转移灶HGSOC新鲜组织进行单细胞RNA测序，并利用Seurat、CellChat及Monocle 2等工具完成细胞注释、细胞通讯及拟时序分析；同时，利用GEO数据库中的公共单细胞数据集（GSE222556）进行独立队列验证。研究人员构建了SAA1基因敲除的卵巢癌细胞系及稳定敲低SAA1的小鼠ID8卵巢癌细胞模型，并结合条件培养基共培养体系，评估肿瘤细胞与巨噬细胞的相互作用。通过蛋白质组学与转录组学联合分析筛选下游效应分子，并利用染色质免疫沉淀（ChIP）、双荧光素酶报告实验及Western blot等技术验证SAA1–FPR2–JAK2/STAT3–CXCL1轴的调控机制。此外，研究还纳入临床组织芯片与患者来源类器官（PDO）进行表型与相关性验证，并在C57BL/6小鼠腹腔播散模型中评估靶向干预效果。

研究结果部分，首先通过单细胞RNA测序鉴定出与转移相关的上皮亚群。研究人员在无监督聚类后识别出十个主要细胞类群，并对上皮细胞进行精细分群，发现位于转移灶上皮细胞拟时序早期分支的Cluster 4富集于糖酵解、细胞粘附及趋化性通路，且该群特征性高表达SAA1。临床样本免疫荧光与TCGA-OV队列生存分析证实，SAA1在卵巢癌原发灶中表达高于转移灶，且高表达SAA1的患者总生存期显著缩短。

其次，研究人员证实肿瘤源性SAA1通过巨噬细胞促进卵巢癌转移。利用CRISPR/Cas9构建的SAA1完全敲除细胞系显示，SAA1缺失不影响肿瘤细胞的体外增殖、集落形成及固有迁移能力，也不改变裸鼠皮下成瘤生长速度。然而，细胞通讯分析显示上皮细胞与FCN1⁺TAM之间存在强烈的SAA1–FPR2配体-受体互作。间接共培养实验表明，使用FPR2特异性抑制剂WRW4或敲低肿瘤细胞SAA1均会削弱巨噬细胞对肿瘤细胞迁移的促进作用，而补充重组SAA1可逆转该表型。三级条件培养基级联实验进一步证明，经野生型肿瘤细胞上清“教育”的巨噬细胞分泌因子（TeMCM）可诱导患者来源类器官发生侵袭性形态改变及上皮–间质转化（EMT），而SAA1敲除或WRW4预处理则阻断该效应。

第三，研究人员阐明了SAA1–FPR2信号促进巨噬细胞招募与极化。Transwell实验显示，野生型肿瘤细胞条件培养基可显著吸引巨噬细胞迁移，且该效应依赖SAA1–FPR2轴。形态学观察与流式细胞术分析表明，野生型条件培养基诱导巨噬细胞呈梭形并获得CD206⁺免疫抑制表型，伴随IL-10、TGF-β及ARG1等免疫调节基因表达上调，而SAA1缺失或FPR2抑制则减弱这一极化过程。临床样本中，高SAA1表达的肿瘤组织中CD68⁺及CD206⁺TAM浸润更为密集。

第四，研究人员揭示了SAA1–FPR2轴通过JAK2/STAT3信号诱导巨噬细胞分泌CXCL1。蛋白质组与转录组联合分析显示，经野生型肿瘤细胞教育的巨噬细胞中，CXCL1在转录与蛋白水平均显著上调。机制研究表明，SAA1–FPR2激活触发JAK2/STAT3通路磷酸化，活化的STAT3可直接结合至CXCL1启动子区域的特定位点（Site 1、2、5），驱动其转录表达。使用JAK2抑制剂Fedratinib或STAT3抑制剂Stattic均可阻断该过程。

第五，研究人员验证了CXCL1促进卵巢癌细胞侵袭转移的功能。外源性补充重组CXCL1可剂量依赖性地增强野生型及SAA1敲除卵巢癌细胞的迁移、侵袭及三维逆向侵袭能力，并诱导EMT标志物表达改变。临床数据分析显示，高表达CXCL1的卵巢癌患者总生存期显著缩短。

第六，研究人员在体内模型中证实阻断SAA1–TAM–CXCL1轴可抑制卵巢癌转移。在C57BL/6小鼠腹腔播散模型中，敲低ID8细胞中的SAA1、使用氯膦酸盐脂质体清除巨噬细胞或使用CXCR2抑制剂SB225002阻断CXCL1信号，均显著降低了小鼠的腹腔肿瘤负荷，且未引起主要器官的明显病理损伤。免疫荧光结果显示，SAA1敲低减少了F4/80⁺及CD206⁺TAM浸润并下调CXCL1表达，而CXCR2抑制则主要阻断下游信号而不影响巨噬细胞分布。

在讨论部分，研究人员指出，不同于既往认为SAA1直接作用于肿瘤细胞的研究结论，本研究通过CRISPR/Cas9完全敲除策略明确SAA1主要通过重塑肿瘤免疫微环境发挥促转移作用，这一差异可能源于慢病毒敲低不完全导致的脱靶效应。研究首次在卵巢癌中定义了SAA1⁺上皮细胞亚群作为转移起始细胞，并通过SAA1–FPR2–JAK2/STAT3–CXCL1轴将肿瘤细胞异质性与巨噬细胞功能重编程联系起来。尽管FPR2在炎症中常被认为介导促炎反应，但在卵巢癌微环境中，该受体被SAA1激活后却诱导了兼具促炎与免疫抑制特征的TAM状态。鉴于系统性清除巨噬细胞或靶向FPR2可能存在安全性风险，研究人员提出靶向CXCR2可能是更具临床转化潜力的抗转移策略。总之，本研究揭示了肿瘤源性SAA1通过免疫重编程而非单纯增强肿瘤细胞恶性表型来促进卵巢癌腹膜播散的新机制，为开发靶向肿瘤-巨噬细胞互作的新型治疗策略提供了重要的理论依据。