Mutant p53 cancers reprogram macrophages to tumor supporting macrophages via exosomal miR-1246

TP53突变体(mutp53)参与了大多数人类癌症的发病机制。特异性的mutp53蛋白从野生型蛋白的抑癌活性中获得了致癌功能(gain oncogenic functions，GOFs)。肿瘤相关的巨噬细胞(Tumor-associated macrophages，TAMs)是实体肿瘤的标志，通常与预后差有关。最近，美国NIH研究人员Tomer Cooks发现一种非细胞自治机制，通过这种机制，人类突变p53癌细胞可以将巨噬细胞重新编程，使之成为一种具有抑制作用的抗炎状态。携带GOF mutp53的结肠癌细胞有选择地释放富含mir -1246的外泌体。通过邻近的巨噬细胞摄取这些外泌体，会触发其依赖于mir -1246的重新编程，使其进入促癌状态。Mutp53-reprogammed tam与TGF-β活动增加抗炎免疫抑制作用。这些发现与结肠癌患者的低生存率有关，有力地支持了mutp53在微环境中发挥的GOF作用，在积极参与免疫系统以促进癌症进展和转移方面发挥了作用。

技术路线

主要结果

1 含有Mutp53的癌细胞重新编程巨噬细胞。

图1 Mutp53重新编程巨噬细胞

a 不同状态下p53和不同分化状态的巨噬细胞共培养，TNF- α 和 IL-10的表达情况。b 不同分化的巨噬细胞与HT29 (mutp53-R273H)细胞共同培养。TNF- α 和 IL-10的表达情况。c 将共培养的巨噬细胞植入cy-3-明胶覆盖玻片48h，测定明胶降解率。d 不同状态的p53和m2巨噬细胞共培养荧光检测分析。e 酵母多糖对巨噬细胞吞噬能力的影响。f-g 不同类型的巨噬细胞的迁移（f）和侵袭（g）能力的检测。

2 肿瘤细胞外泌体中miR-1246表达、p53突变和TAM相关。

图2 在Mutp53中外泌体miR-1246表达显著上调

a-e 外泌体质控检测。f-g p53突变和正常癌细胞外泌体中miRNA表达量变化。

3 Mutp53 激活 miR-1246表达促使巨噬细胞重新编程。

图3 外泌体miR-1246中表达明显上升，被激活

a 突变和正常条件下的p53和不同类型巨噬细胞的miR-1246表达量变化。b 转入同等LNA-miR-1246 mimic突变和正常条件下的p53癌细胞外泌体的3种miRNA 表达量检测。c 转入同等LNA-miR-1246 mimic的不同类型巨噬细胞的TNF-α 和 IL-10表达量检测。d 加入miR-1246抑制剂和类似物TNF-α, CCL2, 和 IL-10的表达量变化。e 加入外泌体和阴性m2巨噬细胞的指定基因的表达量变化。f 不同培养条件的miR-1246的表达量变化。

图4 Mutp53激活外泌体miR-1246在TAM产生过程中发挥重要作用

a-d 结合荧光素酶报告实验检测不同p53状态下的巨噬细胞对小鼠肝和肺生长的影响。e-f 结合荧光素酶报告实验检测在m2型巨噬细胞转入LNA-miR-1246对小鼠肝和肺生长的影响。

4 在结肠癌病人中p53突变和TAM显著相关。

图5 Mutp53促进巨噬细胞M2极化，降低生存率

a-d Mutp53和野生型上皮免疫组化分析，和CD206、CD163的弥漫性和强免疫表达有关。e-f p53野生型和Mutp53的大肠癌患者冷冻组织样本基因芯片分析（e）和患者生存率分析。

5 在结肠癌病人中mutp53和miR-1246显著相关并使免疫相关因子TGF-β信号增强表达。

图6 在结肠癌病人中mutp53和miR-1246显著相关

a 27个与WT p53野生型病例和28个mutp53病例芯片分析基因表达量变化。b 与WT p53肿瘤相比，在mutp53肿瘤中有较强的上皮细胞和基质miR-1246杂化信号。c 联合检测miR- 1246和CD206在携带mutp53和WT p53的散发性结直肠癌基质中的表达。d WT p53、mutp53结肠癌病人细胞质当中的外泌体的3个miRNA表达情况。

图7 mutp53患者免疫相关因子TGF-β信号增强表达

a CRC病例中，WT p53、mutp53，p53的强上皮免疫表达与FOXP3的强非上皮免疫表达性分析。b 所有标本的FOXP3免疫丰度和强度计算分析。c-d 一般的炎症基因(c)和TGF-β信号标志基因集合(d)产生的GSEA mRNA表达水平的分析。e 提出的mutp53促进肿瘤微环境的分子模型。