Cancer Res:细菌的远程“策反”:华中科技大学赵刚团队发现具核梭杆菌利用肿瘤外泌体RNA“信使”MANCR助长免疫抑制


具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum, F. nucleatum)是结直肠癌(CRC)进展的关键微生物驱动因素。

2026年5月27日,华中科技大学赵刚独立通讯在Cancer Research 在线发表题为“Fusobacterium nucleatum Promotes Exosomal LncRNA MANCR Secretion from Colorectal Cancer Cells to Induce PD-L1 Expression in Macrophages”的研究论文。该研究识别了一条细胞间信号轴,F. nucleatum通过该轴重塑免疫微环境。对54例临床CRC标本的分析显示,瘤内高F. nucleatum载量与肿瘤相关巨噬细胞中程序性死亡配体1(PD-L1)的上调、CD8⁺ T细胞细胞毒功能的减弱以及患者不良预后显著相关。

机制上,F. nucleatum感染激活CRC细胞中的核因子κB(NF-κB)信号通路,诱导长链非编码RNA MANCR的转录,该转录本通过ESCRT-III/Alix复合体选择性包装进入外泌体,并转移至巨噬细胞。在受体巨噬细胞中,外泌体MANCR与核内不均一核糖核蛋白U(hnRNP U)相互作用,增加PD-L1 mRNA的稳定性,从而导致PD-L1在细胞表面持续表达。在人源化小鼠模型中,F. nucleatum暴露抑制了CD8⁺ T细胞浸润并降低了颗粒酶B活性,从而削弱抗肿瘤免疫,促进肿瘤增殖和转移。这些发现表明,F. nucleatum利用肿瘤来源的外泌体长链非编码RNA网络远程操纵巨噬细胞的可塑性。因此,靶向F. nucleatum/MANCR/PD-L1轴可能是克服CRC微环境中免疫耐受的可行策略。


结直肠癌(CRC)是全球第三大常见恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的第二大原因。尽管治疗手段不断进步,转移性结直肠癌(mCRC)患者的五年生存率仍约为14%。虽然靶向PD-1/PD-L1的免疫检查点阻断(ICB)疗法彻底改变了微卫星高度不稳定(MSI-H)肿瘤的治疗格局,但大多数CRC患者(其中多数为微卫星稳定型(MSS)疾病)对免疫治疗表现出原发性耐药。这种耐药性主要归因于免疫抑制性肿瘤微环境(TME),其特征通常为免疫排斥、CD8+ T细胞浸润有限以及调节性T细胞(Tregs)和PD-L1+肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的积聚。因此,解析调控这种免疫抑制格局的上游驱动因素,对于制定使CRC对免疫治疗增敏的策略至关重要。

在探寻这些上游驱动因素的过程中,新近证据表明,微生物组成和功能的改变可通过塑造肿瘤微环境(TME)内的上皮细胞信号传导、代谢重编程以及宿主免疫应答来促进肿瘤发生。大规模宏基因组学和队列研究一致表明,与相邻正常黏膜相比,CRC组织具有独特的微生物特征,表现为特定细菌类群以及与炎症、免疫调节和基因组不稳定性相关的功能通路的富集。在与CRC相关的失调微生物群中,具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)已成为一种关键的病原体,它与化疗耐药、转移及不良临床结局呈正相关。除直接作用于上皮细胞的致癌效应外,具核梭杆菌还能重塑免疫格局以逃避宿主监视。近期研究表明,具核梭杆菌可直接与T细胞和自然杀伤(NK)细胞上的抑制性受体结合,从而抑制其细胞毒性。然而,该菌是否以及如何重塑CRC微环境中更广泛的免疫抑制网络(特别是通过巨噬细胞重编程),目前尚不完全清楚。尤其未知的是,具核梭杆菌是否利用宿主细胞间通讯途径,将免疫抑制效应传播至受感染肿瘤细胞之外。

图1.结直肠癌中肿瘤内具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)负荷较高与免疫抑制微环境及不良临床预后相关(摘自Cancer Research

为了阐明局部的细菌刺激如何远程影响间质巨噬细胞,作者聚焦于外泌体。这些小型细胞外囊泡(EVs)介导短距离和长距离的细胞间通讯,并且越来越多地被确认为肿瘤微环境(TME)重塑的重要介质。肿瘤来源的外泌体可将包括长链非编码RNA(lncRNAs)在内的生物活性运载物转移至间质细胞和免疫细胞,从而改变其表型。尽管已有报道称具核梭杆菌可在受感染的癌细胞内部诱导PD-L1表达,但该菌是否也劫持肿瘤来源的外泌体通讯,从而将免疫抑制信号传递给巨噬细胞,目前仍不清楚。这种可能性提示存在一条超越细菌定植位点、延伸免疫逃逸效应的细菌-肿瘤细胞-巨噬细胞信号轴。

在本研究中,作者揭示了CRC中微生物群驱动免疫逃逸的一种新机制。通过RNA测序及机制分析,作者证明具核梭杆菌感染可激活CRC细胞中的TLR4/MYD88/NF-κB信号通路,从而在转录水平上调lncRNA MANCR。作者进一步证实,MANCR通过与ESCRT相关蛋白Alix直接相互作用被选择性包装进外泌体,随后转移至巨噬细胞。在受体巨噬细胞中,外泌体MANCR作为分子支架,招募hnRNP U以稳定PD-L1 mRNA,从而促进免疫抑制微环境的形成。综上所述,这些发现定义了一条微生物群依赖的细胞间信号通路,该通路将具核梭杆菌与巨噬细胞PD-L1的调控联系起来,并提示具核梭杆菌-MANCR-PD-L1轴可能成为CRC的潜在治疗靶点。

参考消息:https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-25-2167


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