ADAM12調(diào)控的巨噬細胞胞葬促進抗腫瘤免疫

       本研究中，作者在黑色素瘤、胰腺癌癥和癌癥小鼠模型的腫瘤邊緣鑒定到誘導的慢循環(huán)ADAM12+ PDGFRα+間充質(zhì)基質(zhì)細胞（MSC）。使用誘導型譜系追蹤和轉(zhuǎn)錄組學，證明代謝改變的ADAM12+ MSC通過過表達Gas6、Lgals3和Csf1等基因促進巨噬細胞胞葬和極化，從而誘導病理性血管生成和免疫抑制。ADAM12+細胞的基因缺失恢復了功能性腫瘤血管，減少了缺氧和酸中毒，使CAF正常化，誘導效應T細胞浸潤，并抑制黑色素瘤和胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌癌癥的生長，這一過程依賴于TGF-β。在人類癌癥中，ADAM12對具有高水平缺氧和先天耐藥機制的患者以及與不良預后和耐藥性相關的因素（如AXL）進行了分層。總之，這些數(shù)據(jù)表明，通過ADAM12耗竭腫瘤誘導的慢循環(huán)PDGFRa+ MSC可以恢復抗腫瘤免疫。該研究于2023年10月發(fā)表在《nature immunology》，IF 30.5。

技術(shù)路線：

主要研究內(nèi)容：

1 ADAM12+ MSCs基因缺失恢復腫瘤免疫

       為了在腫瘤發(fā)生過程中觀察到ADAM12+細胞，作者用B16-OVA黑色素瘤細胞（MO5）皮下接種ADAM12-GFP小鼠。觀察到ADAM12+ MSC（表達GFP）特異性定位于腫瘤邊緣，這是一個富含基質(zhì)細胞的過渡區(qū)，表達不同水平的PDPN和平滑肌肌動蛋白α2（αSMA+）、膠原細胞外基質(zhì)（ECM）、T細胞、CD206+ 腫瘤相關巨噬細胞（TAM）和血管（圖1a、b）。ADAM12在正常皮膚或CD45+腫瘤免疫細胞、CD31+內(nèi)皮細胞或PDPN– PDGFRα–基質(zhì)細胞中未檢測到，但其在腫瘤周圍血管附近的2-8%的PDGFRα+ PDPN+細胞中被誘導表達。ADAM12+細胞頻率和絕對數(shù)量在腫瘤晚期降低（圖1b、c）。ADAM12+ MSCs是PDGFRβ+、αSMA-和NG2lo或NG2-（一種周細胞標記物），且定位于ColiV+血管基底膜（BM）外，與周細胞形成對比。為了耗盡ADAM12+ MSC，作者用MO5黑色素瘤細胞接種ADAM12- DTR小鼠；在這些小鼠中，白喉毒素受體（DTR）在Adam12啟動子的控制下表達。從腫瘤植入后10天開始，當腫瘤可觸及時，ADAM12+細胞耗竭導致50%的腫瘤生長抑制（圖1d）。相反，在腫瘤發(fā)生的初始階段，ADAM12+細胞的耗竭并不能抑制腫瘤生長（圖1e），這與基質(zhì)細胞的初始飼養(yǎng)作用相反。從第10天起，缺乏ADAM12+細胞的腫瘤干擾素-γ（IFN-γ）產(chǎn)生CD8+ T細胞和自然殺傷（NK）細胞浸潤增加（圖1f），而CD4+ T細胞、調(diào)節(jié)性T細胞（Treg細胞）、嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、樹突狀細胞（DC）、髓源性抑制細胞（MDSCs）或總巨噬細胞的浸潤沒有觀察到差異。在缺乏ADAM12+細胞的情況下，用CD8+ T細胞消耗抗體處理恢復了腫瘤生長，證實ADAM12+細胞阻斷了CD8+ T細胞的抗腫瘤活性。

圖1：ADAM12+ MSCs基因缺失恢復腫瘤免疫

2 ADAM12+ MSCs缺失使基質(zhì)和血管TME正常化

       與活性抗腫瘤免疫反應一致，T細胞浸潤到ADAM12+細胞缺失的腫瘤中心，靠近PDPN+ CAF，PDPN+ CAFs在腫瘤內(nèi)遷移并在血管附近定居（圖2a、b、d）。在耗盡和對照條件下，靠近PDPN+ CAF的T細胞頻率相似，與PDPN+ CAFs具有增加募集T細胞的能力相反。PDPN+ CAF的頻率和絕對數(shù)量在兩種條件下相似（圖2c），表明CAFs對T細胞是允許的。為鑒定T細胞浸潤的腫瘤中PDPN+ CAF發(fā)生的變化，對從野生型（WT）腫瘤（浸潤不良）或缺乏ADAM12+細胞（浸潤高度）的腫瘤中分離的PDPN+PDGFRα+細胞進行RNA-seq基因表達分析。在這兩種條件下，PDPN+ PDGFRα+細胞中的差異基因表達分析確定了一些基因，包括Car9、Saa3、Lcn2、Mmp9和Mmp13，它們在缺乏ADAM12+細胞的腫瘤CAFs中顯著下調(diào)（DTR與對照）（圖2e）。這些基因都具有公認的抗癌作用，它們的表達通常是由缺氧誘導的。缺氧誘導的Car9（碳酸酐酶9，CAIX）通過催化二氧化碳水合為碳酸氫根離子和質(zhì)子來防止胞質(zhì)酸化。CAIX的表達增強了缺氧條件下的細胞存活，并增加了腫瘤微環(huán)境的酸化，這是一種主要的免疫抑制因子。與ADAM12+細胞在腫瘤缺氧和酸中毒中的作用一致，缺乏這些細胞的腫瘤顯示出缺氧減少（圖2f）和細胞外pH增加（圖2g）。當在缺乏ADAM12+細胞的情況下恢復氧水平時，Car9在整個腫瘤中的表達顯著降低（圖2h）。為研究僅使腫瘤微環(huán)境的pH正?；欠褡阋曰謴湍[瘤免疫，作者用CAIX抑制劑U-104處理攜帶MO5黑色素瘤的WT小鼠。作者觀察到，盡管CAIX抑制使細胞外腫瘤pH正常化至與ADAM12+細胞耗竭相似的水平（圖2g），但抗腫瘤免疫沒有恢復。此外，與缺乏ADAM12+細胞的腫瘤相比，U-104治療的腫瘤仍然缺氧。腫瘤缺氧主要是由于功能差、腫瘤血管系統(tǒng)塌陷，缺乏周細胞覆蓋，而周細胞覆蓋是正常血管成熟和功能所必需的。與血管系統(tǒng)的正常化一致，缺乏ADAM12+細胞的腫瘤血管恢復了NG2+周細胞覆蓋水平和寬度增加（圖2i），以及ICAM1表達增加（圖2j），這對白細胞粘附和跨內(nèi)皮遷移至關重要，并改善了腫瘤灌注（圖2k）。值得注意的是，在ADAM12+細胞缺乏的腫瘤中，PDPN+ PDGFRα+細胞中上調(diào)的基因包括了PDGF和BMP信號的調(diào)節(jié)因子（圖2e），這些上調(diào)基因也參與血管成熟和正?；?。

       先前對小鼠黑色素瘤的單細胞RNA-seq（scRNA-seq）研究確定了三簇CAFs，稱為免疫/炎癥DPP4+ CD34hi基質(zhì)（S1）、促結(jié)締組織增生基質(zhì)（S2）和收縮基質(zhì)/周細胞（S3）。在缺乏ADAM12+細胞的腫瘤中，觀察到S1細胞頻率顯著降低，而S2和S3的頻率增加。由于S3亞群和S2亞群中CAFs表達的周細胞標記物Rgs5和Cspg4（編碼NG2）水平高于S1亞群，這些數(shù)據(jù)與在ADAM12+細胞缺失的腫瘤中觀察到的周細胞覆蓋率增加一致（圖2i）。作者進一步研究了這一機制。S1 CAFs的減少可能不是由于ADAM12+細胞的直接消融，因為大多數(shù)ADAM12+的DPP4表達較低或不表達，CD34表達中等或較低，與之前的scRNA-seq數(shù)據(jù)一致，并且占總基質(zhì)細胞的一小部分（圖1c）。因為ADAM12+細胞的消融減少了腫瘤缺氧（圖2f），那么缺氧是否影響CAF向S1的分化。作者觀察到缺氧誘導了Cd34、Dpp4、C3、Il6ra和Il6st（S1基質(zhì)群體的標記基因；）在體外基質(zhì)細胞中的上調(diào)，而編碼廣泛成纖維細胞標記物的基因（如Pdgfra和Pdpn）的表達水平不受影響。這些數(shù)據(jù)與先前的報告一致，這些報告顯示炎癥性CAFs在腫瘤缺氧區(qū)域富集，并進一步表明ADAM12+ MSCs的缺失通過減少腫瘤缺氧使CAFs正?；?/span>

圖2：ADAM12+ MSCs耗竭使基質(zhì)/血管TME正?；?/span>

3慢循環(huán)ADAM12+ MSCs以TGF-β依賴的方式調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境（TME）

       這些數(shù)據(jù)表明，在腫瘤邊緣早期發(fā)育的ADAM12+ MSCs的一小部分強烈影響血管和基質(zhì)腫瘤的微環(huán)境。為研究潛在機制，在第8天對從MO5黑色素瘤中分離的ADAM12+細胞進行轉(zhuǎn)錄組分析。差異基因表達分析確定，與ADAM12–PDPN+ PDGFRα+細胞相比，ADAM12+ PDPN+ PDGFRα+細胞中有>700個基因顯著上調(diào)（圖3a）。基因集富集分析表明，ADAM12+細胞最富集通路的術(shù)語是ECM重塑、細胞增殖和分化以及炎癥相關，包括生長因子受體（RTK）和細胞因子受體下游的主要信號通路，如磷酸肌醇3-激酶（PI3K）-Akt、MAPK、核因子-κB（NF-κB），腫瘤壞死因子（TNF）和JAK–STAT信號通路（圖3b）。與ADAM12-細胞相比，ADAM12+細胞中與細胞代謝、蛋白質(zhì)合成和DNA復制相關的幾種途徑下調(diào)（圖3c）。在具有較低代謝的ADAM12+細胞腫瘤系中，ADAM12+細胞中參與細胞增殖、糖酵解和氧化磷酸化的基因表達下調(diào)，如Mcm2、Cdk2、Cdk15、Ldhb、Ldha和Atp5a1，而Gadd45b、Gadd45g和Gpx3表達上調(diào)，這些基因在細胞周期停滯時被誘導以響應氧化或應激損傷（圖3d）。進一步表明TME內(nèi)存在串擾，ADAM12+細胞表達更高水平的Pdgfra、Il1r1（編碼NF-κB的激活劑）、Osmr和Il6st（gp130），這些基因編碼涉及多種細胞因子受體復合物中的信號傳感器，包括抑癌素（OSM）和白細胞介素-6（IL-6）（圖3d）。它們還上調(diào)Il6、編碼包括Cxcl1在內(nèi)的趨化因子基因，以及在單核細胞募集和巨噬細胞極化中起關鍵作用的基因，如Ccl2、Ccl7、Csf1和Has2（圖3d），以及生長停滯特異性6（Gas6）、Lgals3和Pros1，它們通過TAM（TYRO3、AXL和MERTK）酪氨酸激酶受體促進巨噬細胞胞葬。此外，ADAM12+細胞上調(diào)編碼粘附分子的Icam1和ECM的促腫瘤成分，如Ctgf、Lox、Hspg2、Mmp3和Tgfbr3（圖3d），表明這些細胞在TME重塑中發(fā)揮作用。與ADAM12– PDGFRα+細胞相比，ADAM12+ PDGFRα+細胞上調(diào)間充質(zhì)祖細胞過表達的基因，如Ngfr、Ly6a（sca-1）、Vcam1（CD106）和PDGFRβ，但不上調(diào)Acta2（編碼αSMA）或Lrrc15。這些數(shù)據(jù)表明，ADAM12+細胞是不同于αSMA+肌成纖維細胞和Lrrc15+ CAFs的血管周間充質(zhì)祖細胞。

       與CAF群體相比，大多數(shù)ADAM12+ MSC不表達Ki-67或不合并Edu（圖3e），這與細胞處于緩慢循環(huán)狀態(tài)一致。衰老標記物的缺失，如Cdkn2a（p16-INK4A）和Cdkn1a（P21），與衰老狀態(tài)相反，其特征是細胞增殖和生長的不可逆停滯。因此，與對有絲分裂刺激無反應的衰老細胞不同，ADAM12+ MSC在體外給予營養(yǎng)時迅速恢復細胞增殖（圖3f）。TGF-β在細胞周期調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。除了誘導Adam12的表達，TGF-β在從MO5腫瘤中分離的Adam12– PDGFRα+ PDPN+細胞中快速誘導編碼周期阻滯蛋白Gadd45b和Gadd45g的表達，并下調(diào)參與細胞增殖的細胞周期蛋白，如Cdk6編碼的細胞周期蛋白（圖3g）。ADAM12+細胞過表達許多編碼炎性細胞因子和生長因子受體的基因（圖3d），包括Il1r1、Osmr和Il6st，表明TME內(nèi)存在額外的串擾。在TME中，TAMs表達最高水平的Il1b、Osm和Pdgfc。盡管IL-1β和OSM沒有誘導Adam12的表達，但IL-1β在從MO5腫瘤分離的Adam12+ MSC中誘導Cxcl1、Ccl2、Il6和Mmp3的表達，OSM快速誘導Il6、Icam1、Has2、Il1r1和Gadd45g的表達（圖3h）?；|(zhì)細胞中的饑餓強烈誘導了ADAM12+細胞過表達的其他因子，如Gas6，總體上表明炎癥和營養(yǎng)缺乏的TME進一步調(diào)節(jié)了TGF-β誘導的ADAM12+細胞表型。

       Tgfb1在早期腫瘤階段被TME中的幾種細胞類型上調(diào)，并且TAMs是晚期腫瘤中Tgfb1的主要產(chǎn)生者。由于ADAM12+細胞表達高水平的Tgfb1，和ADAM12在體外增強TGF-β信號傳導，作者在體內(nèi)研究了TGFBR2在MO5腫瘤中ADAM12+細胞中的作用。通過將ADAM12-tTA小鼠與tet對照的Cre（LC-1小鼠）和Tgfbr2loxP/loxP小鼠（ADAM12-tTA-CreTgfbr2小鼠）雜交，在ADAM12+細胞中產(chǎn)生四環(huán)素調(diào)節(jié)的Tgfbr2消融模型。由于TGF-β的表達在腫瘤早期被誘導，作者在腫瘤發(fā)生初期通過去除多西環(huán)素開始消融ADAM12+細胞中的Tgfbr2。與WT同窩出生的小鼠相比，在ADAM12-tTA-CreTgfbr2小鼠中觀察到腫瘤生長的顯著抑制以及T細胞浸潤的增加，表明TGFBR2是ADAM12+細胞促腫瘤作用所必需的。從ADAM12-tTA-CreTgfbr2小鼠MO5腫瘤中分離的巨噬細胞表達較低水平的Vegfa，這是滲漏血管的主要誘導物，并且腫瘤血管改善了周細胞覆蓋率，與血管正?；恢隆Ｒ虼?，與從野生型腫瘤中分離的基質(zhì)細胞相比，從ADAM12-tTA-CreTgfbr2小鼠MO5腫瘤中分離出的基質(zhì)細胞表達更高水平的Angpt1和Pdgfrb，其通過周細胞-內(nèi)皮細胞相互作用穩(wěn)定血管系統(tǒng)，并低水平表達缺氧誘導的Car9。這些數(shù)據(jù)表明，ADAM12+細胞中的TGFBR2信號傳導是其促腫瘤功能和TME改變所必需的。

圖3：慢循環(huán)ADAM12+ MSCs促進腫瘤前炎癥和組織重塑

4 ADAM12+ MSCs促進巨噬細胞胞葬和極化

       進一步表明ADAM12+ MSC和巨噬細胞之間存在串擾，ADAM12+細胞從早期腫瘤階段開始在靠近CD206+ TAM的MO5腫瘤周圍積累（圖4a）。在較大的腫瘤中，ADAM12+細胞仍定位在腫瘤邊緣，大多數(shù)（>80%）與具有磷酸化AXL的巨噬細胞非常接近（AXL-P+，圖4b），這是一種對胞葬至關重要的受體，并且遠離T細胞。相比之下，只有20-40%的CAFs與AXL-P+巨噬細胞相鄰。巨噬細胞通過胞葬作用吞噬凋亡細胞，誘導抗炎細胞因子，如TGF-β、IL-10和前列腺素E2（PGE2），促進腫瘤發(fā)生。胞吐作用由諸如Gas6的分子增強，Gas6將凋亡細胞上的磷酸腺苷絲氨酸與TAM受體橋接。值得注意的是，與在腫瘤巨噬細胞上以較低水平表達的Mertk或Tyro3受體相比，Gas6對AXL受體具有更高的親和力（圖4c）。與作者的測序數(shù)據(jù)一致的是，PDPN+ PDGFRα+細胞在腫瘤中具有高于其他細胞類型的Gas6表達水平；ADAM12+ PDPN+ PDGFRα+細胞在RNA和蛋白水平上均具有特別高的Gas6表達水平（圖4d，e）。盡管CAFs沒有顯示出胞葬活性，但MO5腫瘤分離的ADAM12+ MSCs（GFP+細胞）條件培養(yǎng)基（CM）增加了骨髓來源巨噬細胞（BMDMs）的胞葬活性，髓系細胞中的骨髓源性巨噬細胞（從LysM-CreAXLfl/fl小鼠中分離）中缺乏AXL時，這種作用被抑制（圖4f）。與來自GFP-細胞CM處理的BMDM相比，GFP+細胞CM處理的滲出細胞BMDM表達更高水平的Tgfb1、Vegfa和Il10，與胞葬誘導的免疫抑制一致。體內(nèi)也發(fā)生了類似的過程：ADAM12+細胞耗竭誘導AXL-P+巨噬細胞顯著減少（圖4g），而凋亡細胞（主要是非血管周圍和非基質(zhì)細胞）頻率增加（圖4h）。因此，與從WT腫瘤中分離的巨噬細胞相比，從缺乏ADAM12+細胞腫瘤中分離出的巨噬細胞吞噬能力降低。與WT腫瘤相比，這些數(shù)據(jù)與ADAM12+細胞缺失腫瘤中Gas6的表達降低一致，表明ADAM12+細胞是TME中Gas6的重要來源。與ADAM12+細胞在體內(nèi)這一過程中的作用一致，在缺乏ADAM12+ MSC的腫瘤中，主要組織相容性復合體II（MHCII）hi CD206lo炎癥巨噬細胞與MHCIIlo CD206hi TAMs的比率顯著增加（圖4i）。從缺乏ADAM12+細胞的腫瘤中分離的巨噬細胞表達較低水平的Tgfb1、Il10、Ptgs2（編碼PGE2）和Vegfa（圖4j）和上調(diào)的Light（Tnfsf14），其通過激活NK細胞、T細胞、基質(zhì)細胞和恢復血管完整性來促進抗腫瘤免疫。因此，抗AXL激活抗體在缺乏ADAM12+細胞的MO5腫瘤中恢復了腫瘤進展，并將AXL-P+巨噬細胞水平增加到WT小鼠水平（圖4k，l），它對WT腫瘤沒有影響。總的來說，這些數(shù)據(jù)表明ADAM12+ MSC在腫瘤早期被誘導，并通過促進胞葬作用使腫瘤巨噬細胞極化為免疫抑制和促血管生成表型。

圖4：ADAM12+ MSCs通過促進胞葬作用誘導免疫抑制的巨噬細胞

5腫瘤誘導的ADAM12+譜系在晚期維持

       為確定ADAM12+ MSCs是否在自發(fā)發(fā)生的腫瘤中發(fā)育，將ADAM12-GFP小鼠與Rip-Tag2小鼠（一種神經(jīng)內(nèi)分泌胰腺腫瘤的小鼠模型）或TRAMP小鼠（前列腺腺癌的小鼠模型）。在這些模型中，SV40大T抗原表達驅(qū)動多步腫瘤進展，腫瘤分期與人類癌癥相似。在這兩種腫瘤中，都觀察到PDPN+基質(zhì)細胞和巨噬細胞在腫瘤周圍區(qū)域積聚。作者觀察到約1-6%的基質(zhì)細胞表達ADAM12，并定位在Rip-Tag2和TRAMP腫瘤邊緣的血管附近，但不在正常胰腺或前列腺中（圖5a、b）。與黑色素瘤中發(fā)生的情況類似，與ADAM12-細胞相比，ADAM12+細胞上調(diào)參與細胞周期停滯、生長因子和細胞因子受體的基因，以及上調(diào)調(diào)節(jié)巨噬細胞和ECM的基因，包括Gas6、Csf1、Has2、Mmp3和間充質(zhì)祖細胞標志物Ly6a和Vcam1，以及下調(diào)Mki67、Cdk1，Cdkn2a和Acta2。ADAM12+細胞表達低至中等水平的PDGFRβ，并定位于ColIV+血管BM外（圖5a）。為確定腫瘤進展過程中ADAM12+ MSC在體內(nèi)的命運，通過將ADAM12-tTA小鼠27與LC-1小鼠和Rosa26STOPfloxYFP報告小鼠（ADAM12tTA-CreYFP小鼠，圖5c）雜交，產(chǎn)生ADAM12+細胞的四環(huán)素調(diào)節(jié)譜系追蹤系統(tǒng)。在ADAM12-tTA-CreYFP小鼠中接種MO5腫瘤細胞后（多西環(huán)素維持直到腫瘤注射），作者觀察到黃色熒光蛋白（YFP）+細胞（ADAM12+細胞的后代）構(gòu)成了晚期黑色素瘤中約1%的基質(zhì)細胞。YFP+細胞定位于腫瘤邊緣、靠近血管和基質(zhì)內(nèi)，并表達不同水平的NG2和αSMA。與ADAM12+細胞相比，YFP+細胞下調(diào)了免疫細胞串擾所必需的幾種因子，包括Ccl2、Csf1、Gas6、Lgals3、Cxcl12、Il1r1、Osmr、Il6和Angpt1，同時上調(diào)不同水平的Car9、Angpt2、Acta2和Pdgfrb。由于Car9和Angpt2編碼阻斷抗腫瘤免疫的蛋白質(zhì)，這些數(shù)據(jù)表明ADAM12+細胞及其子代都促進免疫抑制，盡管機制不同。為確定類似的譜系是否在自發(fā)產(chǎn)生的腫瘤中發(fā)展，作者將ADAM12-tTA-CreYFP小鼠（圖5c）與TRAMP小鼠或Rip-Tag2小鼠雜交。在前列腺和胰腺腫瘤中，觀察到基質(zhì)內(nèi)和血管附近YFP+細胞表達中低水平的αSMA和NG2（圖5e）。盡管它們靠近血管，但與周細胞相反，YFP+細胞定位在血管BM外，與分離的周細胞樣細胞或血管周αSMAmid成纖維細胞一致。通過在腫瘤發(fā)生的不同階段去除多西環(huán)素（圖5d），觀察到與晚期腫瘤階段ADAM12＋細胞相比，在前列腺和胰腺腫瘤的早期腫瘤階段誘導的ADAM12+細胞具有增加基質(zhì)祖細胞潛能（圖5f）。多西環(huán)素處理之后，10周齡TRAMP×ADAM12-tTA-CreYFP小鼠，從第4周開始繪制命運圖譜（圖5g），作者分析了腫瘤早期特異性誘導的ADAM12+細胞命運。在這種情況下，在30周大的TRAMP小鼠中觀察到較大前列腺腺癌腫瘤邊緣中的YFP+ αSMA-或YFP+β SMAmid細胞，證明在早期腫瘤中誘導的ADAM12+細胞產(chǎn)生了在腫瘤進展中維持的旁癌細胞系（圖5h）。

       根據(jù)基因表達數(shù)據(jù)，YFP+細胞大多對增殖標記物Ki-67呈陰性（圖5e，右圖）。TRAMP×ADAM12-tTA-CreYFP小鼠中，在正常組織和轉(zhuǎn)移到肝臟、骨骼的SV40+前列腺癌細胞的界面處也存在大量慢循環(huán)YFP+Ki-67細胞（圖5i），進一步表明ADAM12+ MSC在癌轉(zhuǎn)移中的作用。為研究腫瘤誘導的ADAM12+ MSC的發(fā)育起源，從發(fā)育開始對ADAM12+細胞進行譜系追蹤，因為ADAM12在器官形態(tài)發(fā)生過程中表達。在ADAM12-CreYFP小鼠中，作者觀察到成人健康皮膚、前列腺和胰腺中的大多數(shù)基質(zhì)細胞是由胎兒ADAM12+祖細胞產(chǎn)生的，表明腫瘤發(fā)生重新激活了發(fā)育程序。最后，為評估ADAM12+ MSCs在自發(fā)性腫瘤模型中的作用，將ADAM12-DTR小鼠與Rip-Tag2小鼠雜交，產(chǎn)生Rip+DTR+和Rip+TTR-小鼠。ADAM12+細胞的耗竭誘導RIP腫瘤的顯著生長抑制，顯示CD3+ T細胞浸潤增加。如在黑色素瘤中觀察到的，PDPN+ PDGFRα+ CAF被重組，但在缺乏ADAM12+ MSC的腫瘤中仍以相似的數(shù)量存在，并且血管系統(tǒng)顯示出周細胞覆蓋率和ICAM1表達增加。這些數(shù)據(jù)表明，腫瘤發(fā)生的早期階段誘導的慢循環(huán)ADAM12+ PDGFRα+ αSMA-血管周圍MSCs產(chǎn)生了一個離散的間充質(zhì)譜系，該譜系在晚期癌癥和轉(zhuǎn)移中保持并活躍。

圖5：腫瘤誘導的ADAM12+譜系在晚期腫瘤階段維持

6 ADAM12能夠?qū)Σ煌[瘤類型的癌癥患者進行分層

       ADAM12在幾種實體瘤中過表達，包括黑色素瘤、前列腺、乳腺、肝臟、結(jié)直腸和胰腺腫瘤，并與基質(zhì)激活和不良預后有關。如在小鼠模型中觀察到的，ADAM12在幾種人類腫瘤中優(yōu)先由基質(zhì)群體表達，與之前的報道一致。在人類胰腺導管腺癌中，ADAM12的表達與“基質(zhì)活化”亞型相關，后者與嚴重預后相關。作者進一步分析了來自皮膚黑色素瘤、胰腺導管腺癌、前列腺腺癌或結(jié)腸癌患者隊列的公開數(shù)據(jù)集中ADAM12的表達。對于每個隊列，通過ADAM12表達對腫瘤進行分層（ADAM12表達<中值表達與ADAM12表達>中值表達）。富集分析表明ADAM12hi腫瘤顯著富集與炎癥反應、缺氧和血管生成相關的基因，并且與氧化磷酸化呈負相關（圖6a）。使用GO和KEGG分析進一步表明“細胞因子-細胞因子-受體相互作用”、“ECM-受體相互影響”、“組織重塑”和“傷口愈合調(diào)節(jié)”的通路富集（圖6a，b）。對“細胞因子-細胞因子-受體相互作用”、“ECM-受體相互影響”、“炎癥反應”和“組織重塑”通路的分析進一步確定了四個腫瘤數(shù)據(jù)集中多個共享基因（圖6b-e），這表明在按照ADAM12表達分組的實體瘤中存在共享的基因表達程序。值得注意的是，與在小鼠模型中獲得的數(shù)據(jù)相似，四個人類數(shù)據(jù)集中前沿常見基因包括調(diào)節(jié)或表達腫瘤巨噬細胞的基因，如AXL、CSF1、CSF1R、CD14和MSR1，以及編碼OSM、IL-6和PDGF途徑的細胞因子和細胞因子受體的基因，以及編碼在組織重塑和血管生成中起重要作用的ECM結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)蛋白的基因，包括膠原蛋白、層粘連蛋白、HSPG2、HAS2、KDR和NOX4。與增加的耐藥性機制一致，由ADAM12表達對人類前列腺癌的分層進一步與Gleason評分相關，該評分確定了高復發(fā)風險的高級別腫瘤。這些數(shù)據(jù)表明，在包括胰腺癌、前列腺癌和結(jié)腸癌癌癥在內(nèi)的幾種促結(jié)締組織增生性腫瘤中，ADAM12的表達對腫瘤患者進行了分層，這些腫瘤具有高水平的缺氧、炎癥、組織重塑和先天性耐藥性機制，以及與不良預后和耐藥性相關的因素，如AXL。

圖6：ADAM12對不同腫瘤類型具有高水平缺氧、炎癥和先天抵抗機制的患者進行分層

結(jié)論：

       在這里，作者發(fā)現(xiàn)腫瘤誘導的腫瘤邊緣基質(zhì)細胞周期停滯協(xié)調(diào)了血管生成、組織重塑和免疫抑制，這是腫瘤進展的關鍵驅(qū)動因素。通過ADAM12的表達鑒定，這種代謝改變的間充質(zhì)基質(zhì)亞群的選擇性耗竭使TME正常化，并減少腫瘤缺氧和酸中毒，誘導活化T細胞浸潤和抑制腫瘤生長。作者進一步提供了直接的遺傳學證據(jù)，證明ADAM12+ MSC中的TGFBR2信號傳導是其促腫瘤功能所必需的。

實驗方法：

       小鼠腫瘤模型，免疫熒光，細胞培養(yǎng)，胞葬實驗，qRT–PCR，RNA測序，單細胞測序

參考文獻：

       Di Carlo SE, Raffenne J, Varet H, Ode A, Granados DC, Stein M, Legendre R, Tuckermann J, Bousquet C, Peduto L. Depletion of slow-cycling PDGFRα+ADAM12+ mesenchymal cells promotes antitumor immunity by restricting macrophage efferocytosis. Nat Immunol. 2023 Nov;24(11):1867-1878. doi: 10.1038/s41590-023-01642-7. Epub 2023 Oct 5. PMID: 37798557; PMCID: PMC10602852.