Nat Commun丨魏霞蔚团队发现溶酶体TMEM175蛋白是肿瘤免疫治疗的潜在靶点|t细胞|免疫性疾病|免疫治疗|巨噬细胞|抗原|溶酶体|肿瘤|魏霞蔚

肿瘤微环境（TME）中的免疫监视对于杀伤肿瘤细胞至关重要。目前已开发出多种免疫治疗手段，为临床提供了多样化的选择，例如抗 PD-1 抗体，然而免疫治疗的耐药现象频繁出现。因此，深入探究免疫监视的具体机制有助于发掘更多潜在治疗靶点，有望通过替代性机制进一步提升肿瘤免疫治疗的疗效。

肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是一类吞噬功能活跃的免疫细胞，其溶酶体在调控细胞多种功能中发挥关键作用。溶酶体功能有赖于其内部的酸性环境，这一酸性环境由溶酶体膜上的质子泵V-ATPase联合其他膜蛋白共同维持。近年来的研究发现，TMEM175可以辅助维持溶酶体内部的酸性环境，敲除TMEM175会降低自噬等状态下溶酶体酸性环境的稳定性。在帕金森氏病等神经系统疾病中，TMEM175蛋白的功能异常被证明具有重要作用。然而TMEM175蛋白是否参与肿瘤的免疫监视尚不明确。

对于溶酶体功能的调控可引发一系列下游反应。一方面，溶酶体膜破裂会释放包括组织蛋白酶在内的损伤相关分子模式（DAMPs），激活下游NLRP3炎性小体等通路，诱导细胞焦亡并释放IL-1β、IL-18等细胞因子，激活下游炎症及免疫反应。另一方面，抗原呈递细胞的溶酶体是抗原加工和呈递的关键细胞器，外源性抗原经吞噬作用进入溶酶体，被降解为可供主要组织相容性复合体（MHC）分子呈递的肽段；其中，抗原交叉呈递是抗肿瘤免疫激活的关键环节。

近日，四川大学华西医院魏霞蔚团队在Nature Communications上发表题为

Deficiency of lysosomal TMEM175 in myeloid macrophages exerts anti-tumor immunity via inflammasome and cross-presentation pathway

的研究论文。该研究揭示了敲除TMEM175分子促进抗肿瘤免疫的细胞及分子机制。

研究团队通过临床样本的组织芯片发现， TMEM175蛋白在黑色素瘤组织中高表达，而在肿瘤旁正常组织中表达较低。在小鼠的B16-F10皮下瘤模型中，免疫抑制型CD206+ TAMs的比例与TAMs中TMEM175阳性比例呈正相关，而与CD45-的其他细胞中TMEM175的阳性比例无显著相关性。因此，后续研究聚焦于条件性敲除巨噬细胞的TMEM175。通过cre/flox系统获得TMEM175巨噬细胞条件性敲除小鼠（以下简称Tmem175-/-小鼠）。在B16-F10及LL2皮下瘤模型中，Tmem175-/-小鼠的皮下瘤明显小于对照组，且皮下瘤中MHC-II+的M1样TAMs比例更高，CD4+ T细胞、CD8+ T细胞及NK细胞的募集和激活更明显。在B16-F10肺转移模型中，Tmem175-/-小鼠的转移肺结节更少，且MHC-II+的肺泡巨噬（AMs）及间质巨噬（IMs）比例更高。同样地，肺组织内CD4+ T细胞、CD8+ T细胞募集和活化增强，特别是识别B16-F10的p15E抗原的CD8+ T细胞增加。通过单细胞测序进一步分析B16-F10肺转移模型发现，Tmem175-/-小鼠的AMs及IMs有炎性小体及抗原呈递相关的通路激活。

炎性小体抑制剂VX-765、IL-1β抗体及IL-18抗体均能抑制Tmem175-/-小鼠的抗肿瘤免疫，表明炎性小体通路在TMEM175敲除介导的抗肿瘤免疫中发挥作用。IL-1β和IL-18可进一步增强Tmem175-/-巨噬细胞的抗原呈递效果。体外实验进一步发现，肿瘤细胞碎片可能是诱导炎性小体激活的因素。巨噬细胞吞入肿瘤细胞碎片后导致溶酶体膜破坏，释放的组织蛋白酶B参与了NLRP3炎性小体的激活。在此过程中，Tmem175-/-巨噬细胞的NLRP3激活更强，其可能的原因是Tmem175-/-巨噬细胞的溶酶体pH不稳定导致更多的溶酶体钙离子释放入细胞质，细胞质钙浓度升高促进了NLRP3炎性小体的激活。

最后，研究团队发现Tmem175-/-小鼠对PD-1抗体的治疗响应更好，提示TMEM175蛋白可能是一个新的免疫治疗靶点。

此项工作发现敲除巨噬细胞的TMEM175可产生显著的抗肿瘤效应，其潜在的机制包括炎性小体的激活和抗原呈递的增强。未来的研究可进一步开发肿瘤相关巨噬细胞TMEM175蛋白的敲除或抑制策略，以期发展出新的免疫治疗方案。