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Journal of Hematology & Oncology
乳腺癌肿瘤相关巨噬细胞重编程:从髓系可塑性到CAR-巨噬细胞疗法

2026-10-24
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Journal of Hematology & Oncology | 乳腺癌肿瘤相关巨噬细胞重编程:从髓系可塑性到CAR-巨噬细胞疗法

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本研究揭示了乳腺癌微环境中巨噬细胞的空间异质性与功能可塑性,为乳腺癌免疫治疗策略的优化及CAR-巨噬细胞疗法的临床转化提供了关键的实验设计思路。

 

文献概述

本文《Reprogramming tumor-associated macrophages in breast cancer: from myeloid plasticity and tumor-promoting programs to CAR-macrophage therapy》,发表于《Journal of Hematology & Oncology》杂志,系统探讨了乳腺癌微环境中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的起源、招募机制、空间分布及其在疾病进展和治疗抵抗中的复杂作用。文章深入分析了传统M1/M2分类法的局限性,强调了基于单细胞测序和空间转录组技术解析巨噬细胞异质性的必要性,并重点评估了从广谱清除向状态选择性重编程及CAR-巨噬细胞(CAR-M)疗法转变的转化医学前景。

背景知识

乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤,其治疗瓶颈在于肿瘤微环境(TME)的高度复杂性,特别是肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在免疫排斥、基质重塑和转移扩散中的双重作用。目前,针对CSF1R等靶点的广谱抑制策略在临床试验中未能展现出一致的生存获益,主要原因在于未能区分具有促癌功能的TAMs与具有抗肿瘤免疫支持功能的保护性巨噬细胞亚群。此外,乳腺癌的不同分子亚型(如TNBC与ER+乳腺癌)拥有截然不同的免疫微环境架构,简单的细胞计数无法反映真实的免疫状态。本研究切入点在于利用空间转录组和单细胞测序技术,精细描绘TAMs在不同微环境(如缺氧区、血管周、脂肪组织)中的特定状态,并探索如何通过代谢重编程或CAR-M技术将抑制性TAMs转化为效应细胞,从而克服免疫检查点阻断疗法的耐药性。

 

提供全基因组人源化小鼠模型,精准模拟人类乳腺癌免疫微环境与基因突变特征,助力CAR-M疗法及免疫检查点抑制剂的高效临床前药效评价。

 

研究方法与核心实验

作者整合了来自人类乳腺癌队列的单细胞RNA测序(scRNA-seq)、空间转录组学以及多种小鼠模型(如MMTV-PyMT)的实验数据。研究通过谱系示踪技术区分了组织驻留巨噬细胞与单核细胞来源的TAMs,并利用多重免疫荧光成像解析了TAMs与癌相关成纤维细胞(CAFs)、CD8+ T细胞及肿瘤细胞的物理空间关系。关键证据显示,FOLR2阳性巨噬细胞主要位于血管周围并支持T细胞活性,而SPP1相关巨噬细胞则富集于缺氧区域并促进基质重塑。此外,研究还评估了CSF1R抑制剂在临床前模型中的效果,并分析了CAR-M疗法在HER2阳性乳腺癌模型中的吞噬、抗原呈递及基质重塑能力。

关键结论与观点

  • TAMs的功能状态取决于其空间位置和微环境信号,而非单一的M1/M2标记,FOLR2阳性巨噬细胞与良好的临床预后相关,而SIGLEC1/CCL8相关签名则提示侵袭性。
  • 传统的CSF1R阻断疗法可能因非特异性清除保护性巨噬细胞或诱导G-CSF介导的中性粒细胞补偿而失效,需转向状态选择性干预。
  • CAR-M疗法能够结合抗原特异性吞噬、基质重塑和T细胞招募功能,在HER2过表达模型中显示出重塑微环境的潜力,但仍面临抗原异质性和细胞持久性的挑战。
  • 缺氧微环境通过REDD1和HIF-1α通路调节巨噬细胞的代谢竞争,影响血管正常化和免疫细胞浸润。
  • 乳腺癌治疗(如紫杉醇、免疫检查点抑制剂)会诱导巨噬细胞发生适应性重编程,导致化疗耐药或免疫逃逸。

研究意义与展望

该发现对药物开发具有深远影响,提示未来的乳腺癌免疫疗法应基于空间生物标志物进行患者分层,并设计针对特定TAM亚群(如SPP1+或TIE2+)的精准靶向药物。在临床监测方面,需开发能够区分巨噬细胞功能状态而非仅计数的新型诊断工具。对于疾病建模,构建包含特定空间架构和细胞互作的人源化小鼠模型对于评估CAR-M疗法及代谢调节剂的疗效至关重要。

 

构建免疫缺陷小鼠模型并支持人源肿瘤异种移植(PDX/CDX),为评估巨噬细胞重编程策略及新型抗肿瘤药物的体内抗肿瘤活性提供标准化平台。

 

结语

本文深入剖析了乳腺癌微环境中肿瘤相关巨噬细胞的复杂生态,指出从广谱清除向精准重编程转变是克服当前治疗瓶颈的关键。研究强调,只有结合空间异质性、代谢状态及细胞起源的多维视角,才能有效解析TAMs在免疫排斥和转移中的具体机制。这一框架为开发下一代CAR-巨噬细胞疗法及联合免疫治疗策略奠定了理论基础,对于提升乳腺癌患者的长期生存率及改善临床预后具有重要的转化价值。未来的研究需进一步验证这些空间特异性靶点在人体内的功能,并优化CAR-M的生产工艺与体内持久性,以实现从实验室到临床的跨越。

 

文献来源:
Farshad Heydari, Mehdi Derakhshani, and Jalal Naghinezhad. Reprogramming tumor-associated macrophages in breast cancer: from myeloid plasticity and tumor-promoting programs to CAR-macrophage therapy. Journal of Hematology & Oncology.