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背景
结直肠癌(CRC)是胃肠道恶性肿瘤死亡的主要原因，也是西方世界癌症相关死亡的第二大常见原因。大肠腺瘤性息肉病(APC)基因突变是自发性和遗传性CRC的关键事件。CRC的一个亚类是由肠道炎症引起的，称为结肠炎相关性癌(CAC)。CAC通常由长期存在的溃疡性结肠炎(UC)引起，并且在UC的变体(通常称为PSC-炎性肠病(IBD))中尤为常见，该变体通常在原发性硬化性胆管炎(PSC)患者中。PSC和UC分别是胆管和大肠的慢性炎症性疾病。这两种疾病都有极大的累积风险发展成癌症。
简介
年3月23日，来自英国剑桥大学的NicoleKaneider及其团队在Gut(IF:19.)杂志上发表名为ActivationoftheGPR35pathwaydrivesangiogenesisinthetumourmicroenvironment的研究。主要方法通过巨噬细胞上缺乏GPR35的小鼠接受了自发性结肠癌或结肠炎相关癌症模型。然后在生化和功能分析中评估肿瘤相关巨噬细胞的作用。
主要结果
巨噬细胞GPR35促进肿瘤生长
我们之前曾报道过在自发性CRC(Apcmin)和CAC(AOM/DSS)模型中，Gpr35-/-小鼠的肠道肿瘤发病率降低。肠上皮中Gpr35的选择性缺失足以降低两种模型中的肿瘤发生率。在CRC和CAC中，与Gpr35+/+肿瘤相比，Gpr35-/-小鼠的单个肿瘤明显更小(图1A)。与Gpr35+/+肿瘤相比，Gpr35-/-中主要由TAM产生的促血管生成介质CXCL-1、VEGF和IL-1β的水平显著降低(图1B)。这促使我们提出疑问，LysM+细胞(包括巨噬细胞和中性粒细胞)上的GPR35是否可能介导TME通路促进肿瘤生长。
图1.GPR35增加肿瘤大小和促血管生成细胞因子的释放
LysM+髓系细胞中GPR35缺失会减少血管生成
在AOM/DSS诱导的Gpr35fl/fl小鼠肿瘤中，血管的结构似乎不同于Gpr35ΔMΦ小鼠肿瘤中的血管结构。在Gpr35ΔMΦ小鼠中，我们观察到通过CD31鉴定的沿腺瘤隐窝延伸的内皮细胞较少，而在来自Gpr35fl/fl小鼠的腺瘤中，CD31+新生血管类似于网状结构(图2A)。当通过FACS分析这些肿瘤的CD31+细胞总数时，与Gpr35fl/fl肿瘤相比，在Gpr35ΔMΦ中检测到的CD31+细胞较少(图2B)。
图2.髓系细胞中GPR35缺失降低血管生成潜能
GPR35促进体外内皮细胞萌发
在体外培养中，成纤维细胞和巨噬细胞是最先迁移出主动脉环的细胞，为新血管的形成奠定了基础。内皮细胞通常在第2-3天开始迁移和增殖，周细胞最终包围伸长的芽。在此，我们检测了GPR35是否参与血管组织中的血管萌发，因此对野生型和敲除小鼠的主动脉环进行了主动脉萌发试验。与Gpr35+/+环相比，Gpr35-/-主动脉环形成的血管芽明显较少(图4A)。需要添加外源性VEGF，因为在没有外源性VEGF的情况下，野生型和敲除型主动脉环中仅触发非常少的萌发(图4A)。
图4.巨噬细胞GPR35通过与Na/K-ATP酶相互作用控制血管萌发
GPR35缺陷型肿瘤产生的MMPs较少
MMP-9阳性的TAMs和对血管生成诱导有反应的内皮细胞之间的联系已经确定。为了评估MMP活性，我们对AOM/DSS模型中出现的肿瘤提取物进行了明胶酶谱分析。与Gpr35+/+肿瘤相比，Gpr35-/-肿瘤表现出更低的凝胶溶解活性(图5A)。向肿瘤提取物中添加4-氨基苯甲醚醋酸酯(APMA)并未进一步增加其凝胶分解活性(图5A)，该物质可将前MMPs激活为活性酶原。这表明，肿瘤中基本上所有可用的MMP活性都已处于活性形式。
图5.缺乏GPR35会导致MMP水平降低
结论及展望
与野生型肿瘤相比，缺乏GPR35的肿瘤更小。LysM+细胞中Gpr35的缺失显著降低了肿瘤生长。巨噬细胞上的GPR35增加了血管生成因子CXCL-1(小鼠白细胞介素8(IL-8)的同源物)和VEGF的分泌。LysM+细胞上的GPR35通过与Na/K-ATP酶的相互作用，促进离体培养的主动脉环上的血管萌发。巨噬细胞上GPR35的缺失会降低肿瘤组织中的基质金属蛋白酶活性，而基质金属蛋白酶活性是组织重塑和血管生成的前提。携带人类风险变体GPR35TM的巨噬细胞分泌的VEGF、IL-8和基质金属蛋白酶(MMP2)要多得多。风险变体上清液诱导人微血管内皮细胞管的形成。基于pepducin的GPR35药理学阻断可显著降低肿瘤大小并降低CXCL-1、VEGF、MMP2和MMP9的组织水平。巨噬细胞中的GPR35是组织重塑和肿瘤促进的上游中枢协调者，创造了肿瘤允许环境。
抗VEGF抗体已被批准用于癌症治疗，以减少肿瘤生长和血管生成，抗IL-8抗体处于2期临床试验中，具有减缓肿瘤血管生成的巨大潜力。阻断GPR35在癌症治疗中可能非常有前景，因为这会减少VEGF和IL-8的释放，并通过抑制新生血管的形成以减少肿瘤细胞的增殖。
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