【CMT&CHTV 文献精粹】

导语：肾细胞癌（Renal Cell Carcinoma, RCC）是成人最常见的肾脏恶性肿瘤，其中透明细胞肾细胞癌（Clear Cell RCC, ccRCC）约占75%的临床病例。ccRCC的生物学特征之一是von Hippel-Lindau（VHL）基因的高频突变或功能丧失，影响细胞对低氧环境的感知和调节，是ccRCC进展的关键。尽管已知VHL缺失与肿瘤微环境中免疫细胞的组成和功能有关，但VHL缺失在肿瘤细胞中如何通过非细胞自主方式影响免疫微环境的具体机制尚不明确。此外，免疫检查点阻断疗法（ICB）在ccRCC治疗中的效果因人而异，其响应机制仍不完全清楚。

2024年4月15日，The Journal of Clinical Investigation杂志发表了题为“VHL loss reprograms the immune landscape to promote an inflammatory myeloid microenvironment in renal tumorigenesis”的研究，确定了癌细胞特异性遗传特征，这些特征驱动了环境重编程并塑造了肿瘤免疫微环境，对ccRCC的治疗具有指导意义。

研究方法

该研究是一项基于CRISPR编辑技术的体内小鼠模型研究，旨在探索VHL基因缺失对肿瘤微环境中免疫细胞的影响及其在ccRCC发展中的作用。研究中使用了Vhl基因野生型（Vhl-WT）和敲除型（Vhl-KO）的Renca小鼠肾癌细胞系，比较了两组细胞在体外和体内的生物学行为，包括肿瘤生长速率、免疫细胞浸润情况、细胞代谢特性等。

研究结果

研究结果显示，与Vhl-WT肿瘤相比，Vhl-KO肿瘤生长速度显著减慢，但免疫细胞浸润程度增加。Vhl-KO肿瘤中肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）表现出增强的体内葡萄糖消耗、吞噬作用和炎症性转录特征，而Vhl-KO肿瘤中的淋巴细胞则显示出降低的激活水平和对体内抗PD-1疗法的响应性降低。此外，研究还发现VHL缺失导致肿瘤细胞产生更多的CX3CL1细胞因子，而Cx3cl1基因的删除可减缓肿瘤生长并降低与VHL缺失相关的髓系细胞浸润。以上揭示了肿瘤细胞特异性遗传特征如何通过环境重编程来塑造肿瘤免疫微环境。

VHL缺失与肿瘤生长速率

研究发现，VHL基因敲除（Vhl-KO）的肿瘤相较于野生型（Vhl-WT）肿瘤，其生长速度显著减慢。具体数据显示，Vhl-KO肿瘤的体积增长曲线在多个时间点均低于Vhl-WT肿瘤，表明VHL基因的缺失可能通过影响肿瘤细胞的增殖能力来减缓肿瘤的生长。

注：A.所有Vhl-WT（黑色）和 Vhl-KO（灰色）肿瘤的平均生长曲线表示为肿瘤体积（mm"）.较小的图表表示配对的Vhl-WT和 Vhl-KO肿瘤的所有生物学重复。VHL的 WT.1（n=16）和 Vhl-KO.1（n=12）；VHL的WT.2（n=14）和 Vhl-KO.7（n=14）；VHL的WT.2（n=16）和 Vhl-KO.32（n=16）。D，天；B.每个肿瘤的最终质量；C. CD45、CD11b 和CD3 T细胞群的代表性门控方案。有关完整的门控方案，请参阅补充图3。SSC，侧向散射；D. 定量CD45免疫细胞、CD11b。图1 Vhl-WT与Vhl-KO生长速率

免疫细胞浸润的变化

VHL缺失的肿瘤表现出免疫细胞浸润的显著增加，特别是CD45+免疫细胞、CD11b+髓系细胞和CD3+ T细胞的比例。通过流式细胞术分析，Vhl-KO肿瘤中的这些免疫细胞亚群比例普遍增加，与Vhl-WT肿瘤相比，显示出显著差异。这一点在肿瘤微环境（TME）的免疫组成上提供了新的视角，表明VHL状态可能直接影响肿瘤的免疫原性。

图2 免疫细胞浸润的调节

肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的功能性变化

Vhl-KO肿瘤中的TAMs展现出增强的葡萄糖消耗和吞噬能力，这通过pH敏感的Phrodo吞噬作用实验得到证实。此外，Vhl-KO肿瘤的TAMs表达更高水平的CD11c（与促炎功能相关）和较低水平的CD206（与抗炎功能相关），这表明VHL缺失可能促进了TAMs向促炎表型的转变。

注：A.来自4个Vh/WT.1和4个Vhl-KO.1肿瘤的指示细胞群的流式分选细胞群的HALLMARK GSEA评分热图。以深红色勾勒的通路富集在来自Vhl-KO肿瘤的TAM'和 TAM2 中：粉红色轮廓突出显示了与Vhl-KO肿瘤中TAM1 相关的富集通路；黄色轮廓突出显示了富含M-MDSC的途径；B.指示细胞群的RNA-seq的PCA。图3 Vhl缺失促进炎性TAM转录

淋巴细胞功能的影响

尽管Vhl-KO肿瘤中T细胞的数量增加，但这些T细胞在体外刺激后的效应细胞因子TNF-α和IFN-γ的产生能力降低，同时表达功能障碍标志物PD-1和TIM3的水平也降低。这表明VHL缺失可能影响了T细胞的激活状态和功能，进而影响了它们对免疫检查点阻断疗法的响应。

图4 淋巴细胞功能

CX3CL1/CX3CR1轴的调控作用

研究揭示了VHL缺失导致肿瘤细胞产生更多的CX3CL1，而Cx3cl1基因的删除可以减缓肿瘤生长并降低与VHL缺失相关的髓系细胞浸润。通过ELISA实验，发现Vhl-KO肿瘤条件培养基中CX3CL1的表达显著高于Vhl-WT和Vhl rescue克隆。此外，通过Transwell迁移实验，证实了CX3CL1在促进单核细胞迁移中的作用。这些结果表明CX3CL1/CX3CR1轴在VHL缺失诱导的炎症髓系微环境中起着关键作用。

图5 VhI缺陷型肿瘤中的髓系CX3CL1/CX3CR1轴

讨论与总结

相较于其他研究，本文的独特价值在于揭示了VHL基因缺失在肿瘤细胞中通过影响肿瘤微环境中的免疫细胞组成和功能，进而促进肿瘤发展的作用机制。特别是CX3CL1/CX3CR1轴在VHL缺失肿瘤中的上调，为开发新的治疗策略提供了潜在靶点。这些发现不仅增进了我们对ccRCC免疫微环境的理解，也为免疫治疗提供了新的视角，尤其是在提高ICB疗法响应性方面具有潜在的临床意义。

参考文献

WOLF MM, MADDEN MZ, ARNER EN, et al. VHL loss reprograms the immune landscape to promote an inflammatory myeloid microenvironment in renal tumorigenesis[J]. J Clin Invest. 2024;134(8):e173934. Published 2024 Apr 15. doi:10.1172/JCI173934

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编辑：薄荷

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