肝细胞癌（HCC）是一种常见且致命的恶性肿瘤，目前尚无法治愈，通过及时有效的治疗可在一定程度上延长患者的生存期，但易复发和转移，总体来说预后较差。免疫检查点抑制剂（ICI）是一类新型的抗癌药物，通过激活免疫系统来帮助患者对抗癌症，虽然ICI已在各类恶性肿瘤的治疗中取得显著突破，但其治疗HCC的疗效仍然有限。越来越多的证据表明，肿瘤微环境内的肿瘤相关巨噬细胞（TAM）在免疫逃避和治疗抵抗中起着关键作用，但TAMs在HCC TME中的具体作用尚不清楚。

2024年8月8日，杭州医学院徐骁/王建国在Cancer Immunology Research (IF 8.1)发表文章“Blocking CX3CR1⁺ Tumor-associated Macrophages Enhances the Efficacy of Anti-PD-1 Therapy in Hepatocellular Carcinoma”。研究阐明了CX3CR1⁺ TAMs在HCC模型中促进T细胞衰竭和限制抗PD-1疗效的机制，揭示了HCC潜在的新免疫治疗靶点。

1、抗PD-1治疗后，CX3CR1⁺TAM在HCC中积累

研究人员通过评估抗PD-1治疗在原位Hepa1-6肝癌模型中的疗效，证实抗PD-1治疗HCC效果不理想。接着分析了抗PD-1治疗期间免疫细胞亚群的动态变化，发现随着时间的推移中性粒细胞比例下降，单核细胞和树突状细胞相应增加，TAM迅速积累；炎症标志物CX3CR1在抗PD-1治疗的肿瘤中显著上调。scRNA-seq 分析显示CX3CR1⁺ TAM中ER蛋白加工、HIF-1α信号传导和糖酵解显著上调，氧化磷酸化和ROS生成途径减少；此外，与IgG治疗的肿瘤相比，抗PD-1治疗的肿瘤中CX3CR1⁺ TAM在抗原呈递、细胞因子信号传导和其他适应性免疫系统相关途径中表现出富集。这些发现表明，CX3CR1⁺ TAM具有活跃的代谢谱和细胞因子生产能力，可能与适应性免疫反应有关。

2、阻断CX3CR1可增强抗PD-1治疗的疗效

随后，研究团队探讨了抑制CX3CR1⁺TAM是否能增强抗PD-1治疗的疗效。用CX3CR1中和抗体联合抗PD-1治疗Hepa1-6原位荷瘤小鼠，可显著减少肿瘤大小并提高生存率；此外，CX3CR1中和导致TAM浸润明显减少，同时CD8+ T细胞比例增加，同时减轻了TIM-3的上调，表明T细胞衰竭得到缓解。为了进一步研究CX3CR1中和对TAM的影响，研究团队进行了一系列体内外实验。研究结果表明，CX3CR1在Hepa1-6原位模型中的中和可显著降低TAM的存活并增加其凋亡率；BMDMs细胞中CX3CR1特异性抗体的使用有效降低了增殖标志物Ki-67的比例，并增加了凋亡标志物Annexin V的比例；相反，利用腺病毒在BMDM细胞中过表达CX3CR1则显著升高Ki-67水平，降低Annexin V水平。进一步分析表明来自CX3CR1⁺TAM的IL-27促进CD8+T细胞衰竭。

3、免疫攻击的肿瘤细胞释放PGE2诱导巨噬细胞中CX3CR1上调

为了鉴定可能导致CX3CR1上调的代谢物，研究团队进行了代谢组学分析，结果显示免疫攻击后肿瘤上清中PGE2水平显著增加，并且花生四烯酸代谢途径及其关键酶环氧化酶-2 (COX-2)和微粒体前列腺素E合成酶-1 (mPGES-1)上调，这些发现表明，PGE2在免疫挑战下的肿瘤代谢重塑中起着关键作用，可能影响TME内的免疫景观。与此一致的是，外源性PGE2的加入模拟了免疫攻击肿瘤上清的作用，促进BMDM向CX3CR1⁺表型分化。此外前列腺素受体4 (EP4)抑制剂治疗BMDMs可以消除CX3CR1的上调，而EP2抑制剂则没有这种作用，表明PGE2通过EP4相互作用介导BMDMs中CX3CR1的上调。上述研究结果表明，免疫攻击肿瘤细胞释放的PGE2驱动巨噬细胞向CX3CR1⁺表型转变。