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)。腫瘤相關的巨噬細胞(Tumor-associated macrophages，TAMs)是實體腫瘤的標志，通常與預后差有關。最近，美國NIH研究人員Tomer Cooks發(fā)現(xiàn)一種非細胞自治機制，通過這種機制，人類突變p53癌細胞可以將巨噬細胞重新編程，使之成為一種具有抑制作用的抗炎狀態(tài)。攜帶GOF mutp53的結腸癌細胞有選擇地釋放富含mir -1246的外泌體。通過鄰近的巨噬細胞攝取這些外泌體，會觸發(fā)其依賴于mir -1246的重新編程，使其進入促癌狀態(tài)。Mutp53-reprogammed tam與TGF-β活動增加抗炎免疫抑制作用。這些發(fā)現(xiàn)與結腸癌患者的低生存率有關，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)以促進癌癥進展和轉移方面發(fā)揮了作用。

技術路線

主要結果

1 含有Mutp53的癌細胞重新編程巨噬細胞。

圖1 Mutp53重新編程巨噬細胞

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

2 腫瘤細胞外泌體中miR-1246表達、p53突變和TAM相關。

圖2 在Mutp53中外泌體miR-1246表達顯著上調(diào)

a-e 外泌體質控檢測。f-g p53突變和正常癌細胞外泌體中miRNA表達量變化。

3 Mutp53 激活 miR-1246表達促使巨噬細胞重新編程。

圖3 外泌體miR-1246中表達明顯上升，被激活

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

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

a-d 結合熒光素酶報告實驗檢測不同p53狀態(tài)下的巨噬細胞對小鼠肝和肺生長的影響。e-f 結合熒光素酶報告實驗檢測在m2型巨噬細胞轉入LNA-miR-1246對小鼠肝和肺生長的影響。

4 在結腸癌病人中p53突變和TAM顯著相關。

圖5 Mutp53促進巨噬細胞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的彌漫性和強免疫表達有關。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 在結腸癌病人中mutp53和miR-1246顯著相關并使免疫相關因子TGF-β信號增強表達。

圖6 在結腸癌病人中mutp53和miR-1246顯著相關

a 27個與WT p53野生型病例和28個mutp53病例芯片分析基因表達量變化。b 與WT p53腫瘤相比，在mutp53腫瘤中有較強的上皮細胞和基質miR-1246雜化信號。c 聯(lián)合檢測miR- 1246和CD206在攜帶mutp53和WT p53的散發(fā)性結直腸癌基質中的表達。d WT p53、mutp53結腸癌病人細胞質當中的外泌體的3個miRNA表達情況。

圖7 mutp53患者免疫相關因子TGF-β信號增強表達

a CRC病例中，WT p53、mutp53，p53的強上皮免疫表達與FOXP3的強非上皮免疫表達性分析。b 所有標本的FOXP3免疫豐度和強度計算分析。c-d 一般的炎癥基因(c)和TGF-β信號標志基因集合(d)產(chǎn)生的GSEA mRNA表達水平的分析。e 提出的mutp53促進腫瘤微環(huán)境的分子模型。