DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1264774
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38347955
تاريخ النشر: 2024-01-29
المؤلف: Juanjuan Wang وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخلايا المناعية في السرطان
نظرة عامة
تعتبر البلعميات المرتبطة بالأورام (TAMs) مكونات أساسية في بيئة الورم الدقيقة، تؤثر على جوانب مختلفة من بيولوجيا الورم، بما في ذلك تنظيم المناعة، تكوين الأوعية الدموية، والانتقال. لقد سهلت التقدمات الأخيرة في تسلسل RNA على مستوى الخلية الواحدة (scRNA-seq) تحديد مجموعات فرعية متميزة من TAMs تتميز بتوقيعات جينية محددة، وهي FCN1\(^+\)، SPP1\(^+\)، C1Q\(^+\)، وCCL18\(^+\). تشير التحليلات الوظيفية إلى أن TAMs من نوع FCN1\(^+\) قد تعزز الالتهاب، بينما TAMs من نوع SPP1\(^+\) مرتبطة بالانتقال وتكوين الأوعية، وTAMs من نوع C1Q\(^+\) تشارك في قمع المناعة، وTAMs من نوع CCL18\(^+\) تظهر قدرات مثبطة للمناعة مع تسهيل انتقال الورم.
على الرغم من الرؤى المستخلصة من scRNA-seq بشأن تباين TAMs، لا تزال هناك تحديات في ربط المجموعات الفرعية المحددة بأدوارها الوظيفية في تقدم الورم. تؤكد المراجعة على إمكانية استهداف هذه المجموعات الفرعية من TAMs في علاج السرطان المناعي، مع الاعتراف أيضًا بالحاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح الوظائف الفعلية لهذه المجموعات الفرعية. يجب أن تركز الدراسات المستقبلية على توضيح الأدوار المحددة لـ TAMs من خلال استراتيجيات الحذف المستهدف، مما يعزز فهمنا لمساهماتهم في بيولوجيا الورم واستجابات العلاج.
نقاش
تناقش هذه الفقرة أصول وتنوع الوظائف للبلعميات المرتبطة بالأورام (TAMs) في أنواع مختلفة من السرطان، مع تسليط الضوء على أصولها الجنينية والمشتقة من وحيدات النواة. باستخدام تسلسل RNA على مستوى الخلية الواحدة (scRNA-seq) وتتبع السلالة، تم إثبات أن TAMs يمكن أن تنشأ من البلعميات المقيمة في الأنسجة (TRMs) ووحيدات النواة الالتهابية. تعتبر TRMs، التي تعود أصولها أساسًا إلى الجنين، ضرورية لتطوير الأنسجة ويمكن أن تسهم في تشكيل الورم بسبب التشابه الهيكلي بين الأورام والأعضاء النامية. من ناحية أخرى، يتم استدعاء البلعميات المشتقة من وحيدات النواة (MDMs) إلى الأورام وتظهر مرونة كبيرة، مما يؤدي إلى تجمعات TAMs غير متجانسة تتأثر ببيئة الورم الدقيقة (TME).
تحدد هذه الفقرة أربع مجموعات فرعية رئيسية من TAMs بناءً على ملفات التعبير الجيني: SPP1^+، C1Q^+، FCN1^+، وCCL18^+. كل مجموعة فرعية تظهر وظائف وأدوار متميزة في تقدم الورم، مثل قمع المناعة، تكوين الأوعية، والانتقال. على سبيل المثال، ترتبط TAMs من نوع SPP1^+ بتوقعات سيئة وتعزز انتقال الورم وتكوين الأوعية، بينما ترتبط TAMs من نوع C1Q^+ بتنظيم المناعة وقمع المناعة. تشير مسارات التمايز لهذه المجموعات الفرعية إلى تفاعل معقد بين الأصول الجنينية والمشتقة من وحيدات النواة، مع تداعيات لاستهدافها في علاج السرطان. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية فهم تباين ووظائف TAMs في سياق بيولوجيا الورم ومقاومة العلاج.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1264774
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38347955
Publication Date: 2024-01-29
Author(s): Juanjuan Wang et al.
Primary Topic: Immune cells in cancer
Overview
Tumor-associated macrophages (TAMs) are integral components of the tumor microenvironment, influencing various aspects of tumor biology, including immune regulation, angiogenesis, and metastasis. Recent advancements in single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) have facilitated the identification of distinct TAM subpopulations characterized by specific gene signatures, namely FCN1\(^+\), SPP1\(^+\), C1Q\(^+\), and CCL18\(^+\). Functional analyses suggest that FCN1\(^+\) TAMs may promote inflammation, SPP1\(^+\) TAMs are implicated in metastasis and angiogenesis, C1Q\(^+\) TAMs are involved in immune suppression, and CCL18\(^+\) TAMs exhibit enhanced immunosuppressive capabilities while also facilitating tumor metastasis.
Despite the insights gained from scRNA-seq regarding the heterogeneity of TAMs, challenges remain in correlating identified subpopulations with their functional roles in tumor progression. The review emphasizes the potential of these TAM subpopulations as targets for cancer immunotherapy, while also acknowledging the need for further research to clarify the actual functions of these subpopulations. Future studies should focus on elucidating the specific roles of TAMs through targeted deletion strategies, thereby enhancing our understanding of their contributions to tumor biology and therapeutic responses.
Discussion
The section discusses the origins and functional diversity of tumor-associated macrophages (TAMs) in various cancers, highlighting their embryonic and monocyte-derived origins. Using single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and lineage tracing, it is established that TAMs can arise from tissue-resident macrophages (TRMs) and inflammatory monocytes. TRMs, primarily embryonic in origin, are crucial for tissue development and can contribute to tumor formation due to the structural similarities between tumors and developing organs. Conversely, monocyte-derived macrophages (MDMs) are recruited to tumors and exhibit significant plasticity, leading to heterogeneous TAM populations influenced by the tumor microenvironment (TME).
The section identifies four main TAM subpopulations based on gene expression profiles: SPP1^+, C1Q^+, FCN1^+, and CCL18^+. Each subpopulation exhibits distinct functions and roles in tumor progression, such as immunosuppression, angiogenesis, and metastasis. For instance, SPP1^+ TAMs are associated with poor prognosis and promote tumor metastasis and angiogenesis, while C1Q^+ TAMs are linked to immune regulation and immunosuppression. The differentiation pathways of these subpopulations suggest a complex interplay between embryonic and monocyte-derived origins, with implications for therapeutic targeting in cancer treatment. Overall, the findings underscore the importance of understanding TAM heterogeneity and functionality in the context of tumor biology and treatment resistance.