我院福建省肺干细胞重点实验室曾奕明/徐源团队在国际权威期刊《Cell Death & Disease》(影响因子9.6,JCR Q1区)发表了题为"PPAR-γ/NF-kB/AQP3 axis in M2 macrophage orchestrates lung adenocarcinoma progression by upregulating IL-6"的重要研究成果。该研究首次系统阐明了水通道蛋白AQP3通过调控肿瘤免疫微环境促进肺腺癌进展的分子机制,为肺癌的早期诊断和精准治疗开辟了新的研究方向。

肺癌是一种常见且致命的肿瘤,是全球癌症相关死亡率最高的肿瘤。美国肺癌发病220万例,占全部癌症发病的11.4%;死亡180万例,占全部癌症死亡的18.1%。2016年,中国估计有82.8万例肺癌新发病例和65.7万例死亡。肺腺癌(Lung adenocarcinoma, LUAD)是最常见的非小细胞肺癌(non-small cell Lung cancer, NSCLC)亚型,占肺癌的40%。尽管手术是标准的治疗方法,但复发率仍然很高,导致5年生存率较低。近年来,靶向治疗和免疫治疗在LUAD患者中显示出希望;然而,肿瘤的耐药和复发进展仍然是主要的挑战。因此,了解肿瘤的进展对改善肺癌患者的预后至关重要。
水通道蛋白 3 (AQP3) 主要在肺上皮细胞中表达,与肺腺癌 (LUAD) 有关。然而,AQP3 在 LUAD 肿瘤微环境 (TME) 中的潜在功能和机制尚未阐明。本研究中,研究人员采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)研究浸润肿瘤微环境(TME)的免疫细胞的组成、谱系和功能状态,并发现5例LUAD患者中表达AQP3的亚群。然后在体外和体内研究了其功能。研究表明AQP3与LUAD患者的TNM分期和淋巴结转移有关。研究人员通过scRNA-seq分析将LUAD的肿瘤内和肿瘤间多样性分为12个亚群。分析显示,AQP3主要富集于M2巨噬细胞亚群中。重要的是,机制研究表明,AQP3通过PPAR-γ/NF-κB轴促进M2巨噬细胞极化,通过调节IL-6的产生影响肿瘤生长和迁移。进一步利用混合皮下移植肿瘤小鼠和AQP3敲除小鼠模型,发现AQP3在调节M2巨噬细胞极化、调节肿瘤葡萄糖代谢和调节上游和下游通路方面发挥着关键作用。

总的来说,本研究表明AQP3通过干扰M2巨噬细胞极化调节肿瘤细胞的增殖和迁移。PPAR-γ/NF-κB轴是AQP3介导的M2巨噬细胞极化的上游信号通路,而IL-6是AQP3介导的肿瘤进展的关键下游分子,这些发现为肺癌的早期发现和治疗研究提供了新的理论和实验基础。
该研究主要依托福建省肺干细胞重点实验室完成,福建医科大学附属第二医院博士生林国福、林兰岚为并列第一作者,徐源、曾奕明教授为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金和泉州市高层次人才引进计划的资助。
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