南京医科大学发现吸烟加速非小细胞肺癌进展的潜在机理

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作者：Jerry

导读：肺癌是世界范围内常见的疾病，其中非小细胞肺癌（NSCLCs）约占病例的85%。吸烟是一种加速非小细胞肺癌进展的环境影响因素，但尚不清楚其作用机制。

近日，南京医科大学刘起展及吴昊共同在知名期刊《Advanced Science 》发表了题为“Smoking-Induced M2-TAMs, via circEML4 in EVs, Promote the Progression of NSCLC through ALKBH5-Regulated m6A Modification of SOCS2 in NSCLC Cells”的研究论文，该研究报告了吸烟诱导的M2型肿瘤相关巨噬细胞（M2-TAMs）在非小细胞肺癌组织周围的积聚加速了恶性肿瘤的发展。具体而言，香烟烟雾提取物（CSE）诱导的M2巨噬细胞细胞外囊泡（EVs）在体外和体内促进了NSCLC细胞的恶性转化。CSE诱导的M2巨噬细胞EVs中的circEML4被运输到NSCLC细胞，与人AlkB同源物H5 （ALKBH5）相互作用减少ALKBH5在细胞核中的分布，导致N6-甲基腺苷（m6A）修饰增加。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202300953

研究背景

01

肺癌是世界范围内发病率最高的癌症，占所有确诊病例的11.6%。与肺癌相关的死亡占全部癌症死亡率的22%。全球范围内，男性和女性肺癌的5年相对生存率均< 21%。肺癌主要是一种与吸烟有关的疾病，吸烟者的发病率为10-20%，而从不吸烟者的发病率仅为1-2%。非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer, NSCLC)约占85%，既往研究表明，吸烟者患NSCLC的风险高于从不吸烟者。与不吸烟者相比，持续吸烟者的NSCLC全因死亡风险高2.94倍。此外，吸烟年限≥40年的NSCLC患者的无病生存期(DFS)和总生存期(OS)均短于吸烟年限< 40年的患者流行病学分析显示吸烟是NSCLC发生的危险因素。然而，吸烟促进NSCLC进展的生物学机制仍不清楚。

肿瘤相关巨噬细胞(tumor -associated macrophages, TAMs)是浸润于肿瘤组织中的巨噬细胞。在肿瘤组织中是间质细胞，在肿瘤微环境中是最丰富的免疫群体，约占造血细胞的50%。大多数人类肿瘤组织中TAMs的浸润程度升高，表明其参与了肿瘤的发生发展。巨噬细胞分为M1型和M2型。M1型巨噬细胞是抗肿瘤免疫的组成部分，M2型巨噬细胞参与促进肿瘤的发生发展。TAMs主要具有M2型巨噬细胞的特征。在原发和转移部位，M2-TAMs通过影响基底膜破裂和沉积、血管生成、白细胞募集和整体免疫抑制来驱动肿瘤进展。TAMs还具有生物学效应，是肿瘤诊断和治疗的潜在靶点。虽然TAMs在癌症中的作用已被探索，但需要进一步阐明环境因素，如香烟烟雾(CS)暴露如何通过TAMs影响NSCLC进展。

本文报道了吸烟诱导的M2-TAMs分泌EVs促进NSCLC恶性进展的机制。具体来说，用香烟烟雾提取物(CSE)处理巨噬细胞引起M2极化和circEML4表达升高。cse诱导的M2巨噬细胞释放的EVs中含有circEML4并转移到NSCLC细胞中，EVs中的circEML4通过与ALKBH5相互作用增加了ALKBH5在细胞质中的分布。在NSCLC细胞中，ALKBH5在细胞核内的分布减少导致SOCS2的m6A修饰增加，SOCS2表达减少，从而刺激JAK-STAT通路，促进NSCLC进展。本研究结果表明，CS通过增加M2-TAMs分泌的EVs中circEML4的表达，从而促进NSCLC的进展，这可能是通过ALKBH5介导的SOCS2的m6A修饰和刺激JAK-STAT信号轴实现的。

研究结果

02

在全球范围内，吸烟是导致非小细胞肺癌死亡的最相关危险因素之一。在男性中，75.5%的肺癌死亡病例和女性中36.7%的肺癌死亡病例归因于吸烟。此外，吸烟与非小细胞肺癌手术后预后不良有关。在目前的研究中，本研究结果表明，吸烟的NSCLC患者TNM分期高于不吸烟的NSCLC患者，并且TNM分期高级别、肿瘤最大直径的NSCLC患者的吸烟水平高于不吸烟的NSCLC患者。

肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)中的免疫细胞通过抗肿瘤和促肿瘤作用介导肿瘤转移过程。在这些免疫细胞中，癌相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAFs)通过分泌各种细胞因子或细胞外囊泡（EVs)，以及抑制免疫功能，促进肿瘤细胞的转移、侵袭和迁移。调节性T细胞(Regulatory T cells, Tregs)参与促进肿瘤的生长和发展，导致转移性肿瘤的发生。本研究分析了吸烟和非吸烟非小细胞肺癌患者组织中各种免疫细胞的水平。吸烟的非小细胞肺癌患者中巨噬细胞表达较高。此外，吸烟者在非小细胞肺癌组织中M2- tam的数量高于非吸烟者，说明吸烟诱导的巨噬细胞M2极化在非小细胞肺癌的发展中具有调节作用。目前的结果表明，CS在NSCLC组织周围募集更多巨噬细胞可能与肺组织炎症水平升高有关。研究结果表明，circEML4 与 ALKBH5 结合，增加 ALKBH5 在细胞质中的分布，减少其在细胞核中的分布，从而增加 NSCLC 细胞中的 m6A 修饰水平。

EV 携带蛋白质和 RNA 进入循环系统和体液。在 EV 中，已发现 circRNA 高度稳定和保守。EV 中的 circRNA 不仅保留了它们的功能，而且还参与了 TME 内复杂的细胞间通讯。因此，EV 被认为是诊断各种疾病（包括肿瘤）的生物标志物。研究发现EV 中的 circEML4 是调节 NSCLC 恶性进展的靶点。与非吸烟者相比，吸烟者 NSCLC 组织的 M2-TAM 中 circEML4 水平升高。这些结果表明 EV 中的 circEML4 是 NSCLC 患者的潜在诊断指标，尤其是那些有吸烟史的患者。

吸烟与NSCLC的进展和NSCLC组织中M2-TAM的积累有关

研究意义

03

综上，研究结果表明，在非小细胞肺癌细胞中，吸烟通过EV的circEML4诱导的M2-TAMs通过alkbh5调控的SOCS2的m6A修饰促进非小细胞肺癌的进展。这些结果揭示了TAMs衍生的EV中circEML4在促进非小细胞肺癌进展中的生物学意义，并为非小细胞肺癌(特别是有吸烟史的患者)提供了一种诊断性生物标志物。

参考资料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202300953

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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