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1区52.7分!单细胞转录组+空间蛋白质组学生信分析+公共数据挖掘锁定:MARCO为肝内胆管癌TAMs免疫抑制新靶点!抗MARCO抗体显著缩小肿瘤!

1区52.7分!单细胞转录组+空间蛋白质组学生信分析+公共数据挖掘锁定:MARCO为肝内胆管癌TAMs免疫抑制新靶点!抗MARCO抗体显著缩小肿瘤! CNS生信新靶点挖掘
2026-05-04
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导读:肝内胆管癌(iCCA)是预后极差的胆道恶性肿瘤,免疫治疗仅对少数患者有效。本研究通过整合公共单细胞RNA测序数据、空间蛋白质组学和免疫组化分析,首次系统揭示了清道夫受体MARCO在iCCA肿瘤微环境中

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肝内胆管癌(iCCA)是预后极差的胆道恶性肿瘤,免疫治疗仅对少数患者有效。本研究通过整合公共单细胞RNA测序数据、空间蛋白质组学和免疫组化分析,首次系统揭示了清道夫受体MARCO在iCCA肿瘤微环境中的关键免疫抑制角色。研究发现,MARCO特异性表达于肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的一个亚群,这些细胞兼具枯否细胞和单核细胞来源的双重特征,且高表达MARCO的患者总生存期显著更差。机制上,MARCO+ TAMs通过响应TH2细胞因子(IL-4/IL-13)被诱导,进而驱动T细胞功能障碍和ECM重塑,形成免疫抑制性微环境。更令人振奋的是,MARCO基因敲除小鼠表现出显著减轻的肿瘤负担、减少的纤维化和更低的肺转移率,而抗MARCO抗体治疗能进一步缩小肿瘤体积。这一发现为iCCA的巨噬细胞靶向免疫治疗提供了全新靶点和理论依据。

今天给大家解读一篇4月发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上的题目为“MARCO promotes cholangiocarcinogenesis by inducing immunosuppression and its targeting reduces tumor growth.”的文章。本研究探讨了清道夫受体MARCO在肝内胆管癌中的作用。通过人类样本的多组学分析,发现MARCO定位于一种与免疫抑制和细胞外基质重塑相关的肿瘤相关巨噬细胞亚型;高表达与较差预后、T细胞功能障碍及胶原沉积相关。动物实验显示,Marco基因敲除小鼠对iCCA具有保护作用,而抗MARCO抗体能有效减小野生型小鼠的肿瘤体积。请持续关注我们,每天为您解读最新见刊的文献!)想薅生信资料羊毛?直接在对话框回复 “资料”,免费领取干货大礼包!包括数据集、绘图代码、图表复现、思路总结、参考文献……0代码!鼠标点点点即可轻松完成5-10分生信SCI全文复现!

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题目:《MARCO通过诱导免疫抑制促进胆管癌发生,其靶向治疗可减少肿瘤生长MARCO promotes cholangiocarcinogenesis by inducing immunosuppression and its targeting reduces tumor growth

发表期刊:Signal Transduction and Targeted Therapy

影响因子:52.7

研究背景

胆管癌是一组预后差、治疗选择有限的异质性胆道恶性肿瘤。近期研究表明免疫系统在肝内胆管癌的发生和发展中起重要作用,但具体机制尚不明确。本研究聚焦于清道夫受体MARCO在iCCA免疫微环境中的角色。



                            CNSknowall 平台 Pubmed+AI 快速提炼全文要点

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                            研究思路:

                              1. 对人类iCCA样本进行转录组学、空间蛋白质组学和组织学分析,定位MARCO的表达细胞类型及其与免疫抑制、细胞外基质重塑的关系。
                              2. 分析MARCO表达与患者预后、T细胞功能及胶原沉积的关联。
                              3. 在体外检测IL-4和IL-13刺激后巨噬细胞中MARCO的表达变化。
                              4. 利用Marco基因敲除小鼠建立iCCA模型,评估肿瘤负荷、先天免疫细胞、纤维化及免疫抑制标志物的变化。
                              5. 使用抗MARCO抗体治疗野生型小鼠,观察肿瘤体积变化。


                              研究亮点:

                                • 利用转录组学、空间蛋白质组学和组织学分析,在人类iCCA样本中鉴定出MARCO表达于特定肿瘤相关巨噬细胞亚型,该亚型与免疫抑制和细胞外基质重塑相关。
                                • 首次在Marco基因敲除小鼠模型中证实MARCO缺失可保护小鼠免受iCCA发展,表现为肿瘤负荷减少、TH2相关先天免疫细胞减少、纤维化减轻以及免疫抑制标志物水平降低。
                                • 抗MARCO抗体治疗在野生型小鼠中进一步缩小肿瘤体积,提示其作为巨噬细胞靶向免疫治疗新靶点的潜力。


                                研究结果:

                                  • 人类iCCA肿瘤中MARCO高表达与较差总生存期、T细胞功能障碍及胶原沉积增加相关。
                                  • MARCO表达与TH2偏倚的免疫反应相关,并在暴露于IL-4和IL-13的巨噬细胞中升高。
                                  • Marco基因敲除小鼠表现出肿瘤负荷减少、与TH2反应相关的先天免疫细胞数目减少、纤维化减轻;巨噬细胞和细胞毒性T细胞上免疫抑制标志物水平降低,总生存期改善且肺转移减少。
                                  • 抗MARCO抗体处理野生型小鼠后,肿瘤体积进一步减小。


                                  研究总结:


                                  本研究将MARCO确定为肝内胆管癌中免疫抑制、纤维化和肿瘤进展的关键调节因子。其表达通过TH2型免疫反应促进肿瘤相关巨噬细胞的免疫抑制功能,进而驱动肿瘤生长和转移。靶向MARCO(如抗MARCO抗体)可逆转这一过程,提示MARCO具有作为巨噬细胞导向免疫治疗新靶点的潜力。该研究为胆管癌的免疫治疗提供了新的分子靶标和理论基础。



                                  结果译文:

                                  1.MARCO在人iCCA肿瘤的TAMs中表达,与更差的总生存期相关


                                  为调查MARCO在人iCCA中的潜在作用,我们首先利用公开可用的单细胞RNA测序数据分析了MARCO在健康和肝硬化人类肝脏以及iCCA肿瘤中的表达。MARCO在正常和肝硬化肝脏中主要在巨噬细胞中表达,而不在其他非实质细胞或肝上皮细胞中表达(补充图1a,b)。在iCCA肿瘤中,MARCO的表达仅限于TAMs(图1a和补充图1c,d)。免疫荧光确认了这一发现,此外还证明了CD68+或CD206+ TAMs亚群内的MARCO表达(补充图2a)。
                                  在三个独立的患者队列中,与非肿瘤肝组织(周围正常SN和正常胆管NBD)相比,人iCCA样本中MARCO表达水平较低(图1b)。值得注意的是,虽然无论突变谱如何,所有iCCA肿瘤中MARCO表达均较低,但与NBD或SN肝组织相比,KRAS突变肿瘤和晚期(IV期)肿瘤表现出最高的MARCO表达(补充图2b,c)。为加强这些发现,我们接下来检测了来自ENS-CCA组织学注册的55例iCCA人组织样本中的MARCO蛋白水平。免疫组化确认周围肝组织中的MARCO表达水平高于肿瘤,尽管一些肿瘤内也表现出MARCO表达(图1c)。
                                  我们随后探讨了MARCO表达在iCCA肿瘤中的潜在预后价值。重要的是,在三个独立队列中,高MARCO肿瘤表达(高于中位数)与更差的患者总生存期相关(图1d)。这与这些肿瘤中是否存在KRAS突变无关,且MARCO表达和KRAS突变均被发现是不良预后的独立标志物(补充图2d)。在蛋白水平上,基于肿瘤团块内MARCO+细胞数的中位值将来自ENS-CCA组织学注册的样本分类为MARCOLOW或MARCOHIGH,表明MARCOHIGH iCCAs表现出比MARCOLOW iCCAs更差的5年总生存期,在RNA水平上确认了先前的观察(图1e)。

                                  2.MARCO+ TAMs参与免疫抑制和ECM重塑


                                  我们接下来表征了MARCO表达(MARCO+)的TAMs。在三个独立的iCCA患者队列中,TAMs的精细聚类揭示了具有显著MARCO表达的独特簇(图2a-d)。提示异质性起源,表达MARCO的TAMs同时表达了枯否细胞(VSIG4、FOLR2、HMOX1)和单核细胞来源巨噬细胞(CD14、LYZ、S100A8、S100A9、VCAN)的标志物(图2e和补充图3a)。比较MARCO+和MARCO- TAMs揭示了差异基因表达谱(补充图3b)。对MARCO+ TAMs中普遍上调基因的Reactome分析指示了与中性粒细胞脱颗粒相关的通路(如S100A8、S100A9、LGALS3),该过程与其他实体癌中的免疫抑制相关,以及抗炎和免疫抑制性白介素-10信号。提示在纤维化中发挥作用,MARCO+ TAMs也与胶原纤维组装和ECM降解相关的通路相关联(如CTSB、CTSD、CTSL、CTSS、VCAN)(图2f,g)。相反,在MARCO+ TAMs中下调的基因集与免疫系统和干扰素γ信号相关(图2h,i)。

                                  3.空间蛋白质组学揭示MARCO+ TAMs与免疫抑制和T细胞功能障碍相关


                                  空间蛋白质组学分析进一步支持了MARCO+ TAMs的免疫抑制特征。对包含MARCO+和MARCO- ROI的组织微阵列进行数字空间分析,揭示了免疫抑制标志物的显著上调。值得注意的是,与MARCO-区域相比,MARCO+ ROI表现出升高的PD-L1蛋白表达,这是一个已知的T细胞免疫抑制标志物。

                                  4.MARCO表达由TH2细胞因子驱动


                                  为探索MARCO在TAMs中被诱导的机制,我们检查了细胞因子刺激后的MARCO表达。体外实验显示,IL-4和IL-13处理导致巨噬细胞中MARCO上调。人iCCA肿瘤的单细胞RNA测序鉴定出T细胞是IL-4和IL-13的强健来源,而恶性胆管细胞、巨噬细胞和CAFs未显示可检测的表达。这些数据提示MARCO表达是由TME内的TH2细胞因子驱动的。

                                  5.MARCO+ TAMs与人类iCCA中的胶原沉积相关


                                  观察到MARCO+ TAMs与ECM重塑通路相关,我们接下来研究了它们与纤维化的关联。对来自欧洲CCA组织学注册的iCCA样本进行MARCO免疫组化、天狼星红染色(用于胶原可视化)和α平滑肌肌动蛋白(αSMA)免疫组化(图5a)。MARCOHIGH iCCA肿瘤表现出比MARCOLOW肿瘤显著更高的天狼星红阳性面积和αSMA阳性面积(图5b)。此外,在iCCA肿瘤中,MARCO+细胞数与天狼星红阳性面积以及αSMA阳性面积之间存在正相关(图5c)。这些数据表明MARCO+ TAMs定位于富含胶原的纤维化区域,并可能在iCCA中促进ECM沉积和纤维化。

                                  6.Marco缺失在体内保护小鼠免于iCCA肿瘤发生


                                  为在功能上评估MARCO在iCCA中的作用,我们采用了两种不同的致癌基因驱动的iCCA小鼠模型比较野生型和Marco-/-小鼠。在AKT/YAP模型中,与WT对照组相比,Marco-/-小鼠表现出部分保护免于肿瘤发生,表现为更少的肿瘤数量和更小的肿瘤体积(图6a-c)。免疫谱分析揭示了减少的CD9+巨噬细胞(图6d和补充图11a),以及减少的ILC2s和B细胞(图6e和补充图12、13a,b)。此外,qRT-PCR揭示了Marco-/-小鼠中较低水平的Tnf-a和IL-10(补充图10c)。
                                  在AKT/Fbxw7ΔF模型中,也观察到类似的保护效应,包括降低的肝体重比、改善的血清白蛋白水平以及减少的ECM沉积(图6g-j)。与先前模型类似的免疫谱也被观察到,包括减少的CD9+巨噬细胞和减少的ILC2s(图6k,l)。

                                  7.Marco-/-小鼠被保护免于iCCA进展,导致生存改善


                                  为进一步评估MARCO在iCCA进展中的作用,在两种基因型动物中进行了同源原位小鼠iCCA模型(图7a,b)。Marco-/-小鼠呈现更少数量的CD9+瘢痕相关巨噬细胞以及CD11c+巨噬细胞群的减少(图7c和补充图11、16),这些细胞最近被描述为在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎模型中驱动肝细胞死亡触发的肝纤维化。此外,与对照组相比,Marco-/-动物具有更少的PD-L1+巨噬细胞(图7d和补充图17)。虽然我们注意到两种基因型之间CD8+ T细胞总数无差异,但Marco-/-动物具有更小比例的CTLA-4+和PD-1+ CD8+ T细胞(图7e和补充图13)。这些数据提示Marco-/-小鼠中减轻的免疫抑制环境可能导致减弱的肿瘤进展。
                                  确认性的是,在此实验性iCCA模型中,与对照组相比,Marco-/-小鼠展现出改善的总生存期(图7f),这与更少的肺转移相关(图7g)。为探讨MARCO+ TAMs影响iCCA行为的机制,我们将SB1细胞与Marco-/-或WT枯否细胞或骨髓来源巨噬细胞共培养。有趣的是,在Marco-/-小鼠中观察到的上述转移负担差异可能至少部分由SB1 iCCA细胞与Marco-/-细胞共培养时鉴定的蛋白质组谱改变所解释(补充图18a,e)。与WT巨噬细胞共培养的SB1 iCCA细胞相比,与MARCO缺陷细胞共培养的细胞显示与细胞骨架组织和细胞迁移相关通路的改变(补充图18b-d,f-h)。确认MARCO缺失负面影响iCCA细胞运动性,与WT对照相比,与Marco-/- BMDMs共培养的SB1细胞显示出降低的迁移能力(图7h)。
                                  重要的是,在经历此原位模型并用抗MARCO单克隆抗体ED31处理的WT小鼠显示出与接受同种型对照的小鼠相比减少的肿瘤体积(图7i-k)。

                                  更多结果和补充图表:doi:10.1038/s41392-026-02657-w



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