第一作者：王韵涵、余维纳、王鑫鑫

通讯作者：张毅教授、杨黎教授

通讯单位：郑州大学第一附属医院

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202506995

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肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）发挥促进肿瘤进展的重要作用。髓系细胞触发受体2（TREM2）在TAMs中高表达，介导TAMs免疫抑制功能。然而，TREM2⁺ TAMs促进肿瘤生长并抑制抗肿瘤免疫的具体机制尚不明确。本研究对野生型和Trem2基因敲除小鼠的肺癌模型肿瘤组织进行单细胞测序（scRNA-seq），发现TREM2缺失阻碍肿瘤生长，且肿瘤微环境中CD4⁺ T和NK细胞浸润增加并伴功能改善。TREM2缺失导致ATP结合盒转运体A1（ABCA1）下调，进而引起胞内胆固醇蓄积，并促使其向促炎表型转化。这会导致巨噬细胞分泌的趋化因子（C-X3-C 基元）配体1（CX3CL1）增加，从而招募更多CD4⁺ T和NK细胞至肿瘤部位，增强抗肿瘤反应。经筛选FDA批准药物，发现阿塔鲁伦（Ataluren）和硼替佐米（Bortezomib）有效抑制TAMs中TREM2表达，阻碍肿瘤生长，提示其可成为靶向TREM2的潜在肿瘤治疗策略。本研究阐明了TREM2塑造免疫抑制微环境并促进肿瘤发生的机制，凸显了TREM2作为癌症免疫治疗靶点的潜力。

背景介绍

免疫系统在肿瘤发生与进展过程中的作用引发广泛关注。其中，TAMs作为主要的肿瘤微环境中浸润免疫细胞类型之一，在肿瘤免疫反应中发挥重要作用。因此，明确TAMs的特异性分子标志物及功能分子，对于理解其在微环境中的作用以及开发靶向免疫疗法至关重要。TREM2是免疫球蛋白超家族成员之一，在多种巨噬细胞中均有表达。TREM2被认为是抗肿瘤免疫的负调控因子，能够抑制T细胞增殖，且与癌症患者预后不良密切相关。阻断TREM2可改善T细胞反应，并增强程序性死亡蛋白1（PD-1）抑制剂的疗效。同时，TREM2表达与肿瘤患者生存期呈负相关。既往研究表明，TAMs功能与胆固醇代谢相关，以胆固醇外流相关基因为特征的TAMs浸润增加。然而TREM2是否通过介导胆固醇代谢来重编程TAMs并影响抗肿瘤免疫作用，目前尚不清楚。

研究出发点

1.本研究通过对非小细胞肺癌（NSCLC）患者癌和癌旁组织scRNA-seq发现，TREM2在肿瘤组织抗炎型巨噬细胞高表达，并在体外诱导的抗炎型巨噬细胞中得以验证。

2.通过对肺癌皮下瘤模型的野生型和Trem2基因敲除小鼠的肿瘤组织进行scRNA-seq发现，Trem2缺失促进了CD4⁺ T和NK细胞浸润增加，且功能得到改善。

3.进一步分析其机制，发现TREM2缺失导致ABCA1下调，进而引起胞内胆固醇蓄积，并促使其向促炎表型转化，导致CX3CL1分泌增加，从而招募更多CD4⁺ T和NK细胞至肿瘤部位，增强抗肿瘤反应。

4.最后，为了靶向TREM2表达，为肿瘤免疫治疗提供一种潜在策略，本研究筛选出FDA批准的小分子化合物阿塔鲁伦和硼替佐米，其抑制了巨噬细胞TREM2表达，并促进抗肿瘤免疫反应，限制肿瘤进展。

图文解析

首先收集手术切除NSCLC癌及癌旁组织进行scRNA-seq分析，发现TREM2在巨噬细胞中特异性高表达，且肿瘤组织来源巨噬细胞中TREM2表达水平显著高于癌旁组织中巨噬细胞。免疫荧光结果显示，TREM2与CD68⁺CD163⁺抗炎型巨噬细胞共定位。为评估TREM2与巨噬细胞功能的关系，本研究利用条件培养基（CM）在体外诱导M2样抗炎型巨噬细胞，发现诱导后巨噬细胞中CD206、TREM2和ARG1的表达水平显著升高。结果揭示了TREM2与抗炎型巨噬细胞之间的密切关联。

图1. TREM2在抗炎型巨噬细胞中特异性高表达。

为进一步探究TREM2与肿瘤生长的关系，在Trem2^+/+和Trem2^−/−小鼠体内构建肺癌原位模型和肺癌皮下瘤模型，发现Trem2缺失可抑制肿瘤进展并延长小鼠生存期。将Trem2^+/+和Trem2^−/−小鼠皮下肿瘤组织进行scRNA-seq分析，观察到Trem2^−/−小鼠肿瘤组织中，TAMs、CD4⁺ T和NK细胞浸润显著增加，而CD8⁺ T细胞比例未见明显变化。肿瘤组织及脾脏中CD4⁺ T和NK细胞分泌的炎症因子水平均显著升高。综上，TREM2缺失不仅促使CD4⁺ T和NK细胞浸润增加，还增强了其细胞毒性，通过重塑肿瘤免疫微环境发挥抗肿瘤作用。

图2.TREM2缺失重塑肿瘤免疫微环境，进而增强抗肿瘤功能。

为进一步验证TREM2缺失介导的抗肿瘤效应是否依赖于CD4⁺ T、CD8⁺ T或NK细胞，分别在Trem2^+/+和Trem2^−/−小鼠中清除这三类免疫细胞，并观察肿瘤生长变化。利用Trem2^+/+和Trem2^−/− 小鼠构建肺癌皮下瘤模型，Trem2^−/− 小鼠的肿瘤重量和体积均低于Trem2^+/+组。Trem2^−/− 小鼠在耗竭CD4⁺ T或NK细胞后，肿瘤重量和体积显著增加，小鼠生存期显著缩短。而耗竭CD8⁺ T细胞后，肿瘤体积和重量未见明显增加，小鼠生存期亦无显著影响。表明TAMs中TREM2缺失介导的抗肿瘤效应依赖于CD4⁺ T和NK细胞。

图3. TREM2缺失的抗肿瘤作用主要依赖于CD4⁺ T和NK细胞。

为探究TREM2缺失对CD4⁺ T和NK细胞浸润增加的机制，通过scRNA-seq数据集基因富集分析，发现Trem2^−/−小鼠巨噬细胞中趋化因子信号通路显著激活，其中Cx3cl1是差异最显著的趋化因子。Trem2^−/−小鼠TAMs及体外shTREM2巨噬细胞中CX3CL1表达均显著升高；同时，TREM2缺失促使骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）向促炎表型极化，BMDMs、TAMs及脾脏巨噬细胞中CX3CL1水平均上调。结果表明，TREM2缺失通过上调巨噬细胞CX3CL1分泌，促进CD4⁺ T和NK细胞浸润，触发抗肿瘤免疫应答。

图4. TREM2缺失促进巨噬细胞产生CX3CL1。

接下来，对Trem2^+/+和Trem2^−/−小鼠巨噬细胞RNA-seq数据集进行分析，显示Trem2^−/−小鼠代谢通路，尤其是胆固醇稳态相关通路呈显著富集。诱导的抗炎型巨噬细胞胞内总胆固醇含量降低，而胆固醇外流速率升高。此外，发现shTREM2巨噬细胞的胆固醇外流速率显著下降，胞内胆固醇含量升高。为进一步探究胆固醇代谢对巨噬细胞功能的影响，经耗竭细胞膜胆固醇试剂甲基-β-环糊精（MβCD）处理后，巨噬细胞ARG1表达上调，TNFα下调，而后续补充胆固醇可逆转这一效应。结果表明，TREM2通过促进巨噬细胞胆固醇外流重编程为抗炎表型。

图5. TREM2缺失导致巨噬细胞内胆固醇蓄积。

进一步分析Trem2^+/+和Trem2^−/−小鼠肿瘤组织scRNA-seq数据，发现参与细胞内胆固醇外流的关键转运体ABCA1差异最为显著。抑制Trem2降低了ABCA1表达。MβCD处理降低了巨噬细胞CX3CL1表达，而补充胆固醇则相反。结果证实，TREM2通过ABCA1促进胆固醇外流并抑制巨噬细胞CX3CL1的产生。

图6. ABCA1表达下调导致胆固醇蓄积。

构建携带Trem2启动子调控的荧光素酶和增强型绿色荧光蛋白报告基因的慢病毒载体转染THP-1细胞，诱导分化为抗炎型巨噬细胞。经FDA药物库筛选，发现阿塔鲁伦和硼替佐米可显著抑制TREM2表达且不影响细胞生长。药物治疗小鼠后抑制了肿瘤生长，延长生存期，增加CD4⁺ T和NK细胞浸润，降低巨噬细胞TREM2表达，升高CX3CL1分泌，降低Abca1表达。结果揭示TREM2可作为靶向TAMs治疗肿瘤的重要分子。

图7. 阿塔鲁伦和硼替佐米可降低TREM2表达并延缓肿瘤生长。

总结与展望

本研究表明，TREM2是TAMs一个重要的免疫检查点，其通过调控胆固醇代谢抑制巨噬细胞的促炎反应，并削弱由CD4⁺ T和NK细胞介导的抗肿瘤免疫应答。因此，抑制TREM2可通过重塑肿瘤免疫微环境增强抗肿瘤反应，这为癌症免疫治疗提供了一种潜在的新型策略。

原文信息

Wang Y#, Yu W#, Wang X#, Zhao Q, Lei Q, Li A, Liu S, Wang T, Yang L*, Zhang Y*. TREM2-Mediated Cholesterol Efflux in Macrophages Inhibits Anti-Tumor Immunity via Limitation of CD4+ T and NK Cells. Adv Sci (Weinh). 2025 Oct 20:e06995.