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如何精准地激活树突状细胞（cDCs），使其成为抗肿瘤免疫反应的有力推手？尽管前沿技术不断涌现，但临床实践中仍不尽如人意，且在实体瘤治疗中屡屡受挫。那么，树突细胞的成熟机制是否隐藏着突破瓶颈的线索？

01▼传统研究受限，胆固醇代谢该如何助力树突细胞成熟

树突状细胞（cDCs）作为连接先天免疫与适应性免疫的关键桥梁，其成熟与功能调节一直是研究的热点。然而，尽管近年来在免疫检查点抑制剂和CAR-T细胞疗法等领域取得了显著进展，临床实践中仍面临诸多挑战。例如，免疫检查点抑制剂虽然在部分患者中表现出显著的抗肿瘤效果，但总体响应率较低，且存在免疫相关不良事件。此外，CAR-T细胞疗法在实体瘤中的应用仍受限于肿瘤微环境的免疫抑制特性。

尽管已知树突状细胞的成熟对于激活T细胞介导的抗肿瘤免疫至关重要，但其细胞内代谢机制，尤其是胆固醇代谢在树突细胞成熟中的作用，仍未被充分研究。胆固醇代谢不仅参与细胞膜的结构组成，还通过形成脂筏结构影响细胞信号传导和分子功能。然而，目前对于胆固醇代谢如何调节树突细胞成熟，以及其在肿瘤免疫中的具体作用机制依然未知。

2025年2月，Nature Immunology杂志发表了一篇题为“Cholesterol mobilization regulates dendritic cell maturation and the immunogenic response to cancer”的研究，通过深入解析胆固醇代谢途径，揭示了胆固醇在树突细胞成熟中的关键作用，并进一步探讨了其在肿瘤免疫中的潜在机制。

02▼从细胞代谢到免疫功能，研究设计如何精准把控？

本研究是一项多层面的细胞代谢与免疫功能研究，旨在探究胆固醇代谢如何调节树突状细胞成熟及其在癌症免疫反应中的作用。研究者首先利用流式细胞术、RNA测序和单细胞分析等多种技术手段，对不同成熟状态的树突状细胞进行表征，明确了胆固醇代谢途径在成熟树突细胞中的上调。

研究者构建了多种基因敲除小鼠模型，包括Axl基因敲除（Axl−/−）和Npc1基因敲除（Npc1−/−）小鼠，以及通过CRISPR-Cas9技术对关键基因进行精确编辑的细胞模型。实验中，树突细胞被分为不同组别，分别接受胆固醇合成抑制剂、NPC1抑制剂或正常培养条件处理，以评估胆固醇代谢对细胞成熟的影响。主要评价指标包括细胞表面成熟标志物的表达水平、脂筏结构的形成情况以及细胞对T细胞的激活能力等。

此外，研究还扩展到人类细胞层面，通过对人源树突状细胞进行类似处理，验证了小鼠模型中发现的关键机制在人类细胞中的保守性。这种从基因敲除到药物干预，从动物模型到人类细胞的多层次研究设计，不仅增强了研究结论的可靠性，也为后续的临床转化提供了坚实的基础。

03▼胆固醇代谢的关键作用及潜在临床意义

胆固醇代谢与树突细胞成熟：机制揭示

研究发现，胆固醇的细胞内储存和运输对树突细胞成熟至关重要（图1）。实验中，通过流式细胞术检测到成熟树突细胞表面胆固醇含量显著高于未成熟细胞，且胆固醇合成抑制剂辛伐他汀和NPC1抑制剂U18666A处理后，细胞成熟标志物如CD80、CD86、MHC-II等表达显著降低（P＜0.0001），表明胆固醇代谢对树突细胞成熟具有决定性影响。此外，研究还发现，胆固醇在细胞表面形成的脂筏结构为成熟标志物的稳定表达提供了必要的微环境。使用胆固醇去除剂（如甲基-β-环糊精）处理后，成熟树突细胞表面脂筏结构显著减少，成熟标志物表达也随之降低。

注：a. 通过层次聚类分析mRNA图谱的同源性；b. 成熟cDC程序中胆固醇代谢特征基因的表达（z分数）；c-f. 基于流式细胞术测量D4-GFP探针信号的游离胆固醇定量. 用于体外染色DCs（c）或用于染色体外成熟和未成熟cDCs（d），从肿瘤携带小鼠的肺中分离，从体外成熟的cDCs（e）中应用filipin染料. 或从体外测量胆固醇的比色信号（f）；g、h. 流式细胞术测量成熟cDCs上CCR7的表达；i.  CD11c+成熟骨髓来源的cDCs表面的游离胆固醇。

图1 细胞内胆固醇对树突状细胞成熟至关重要

AXL的调控作用及其临床意义

研究发现，Axl基因敲除（Axl−/−）小鼠的树突细胞表现出更高的胆固醇含量和更强的成熟能力。与野生型树突细胞相比，Axl−/−树突细胞表面成熟标志物表达显著增加（如CD80、CD86、MHC-II等），且脂筏结构更丰富（P＜0.0001）。此外，Axl−/−树突细胞在激活T细胞方面表现出更强的能力，能够显著提高T细胞的增殖和细胞因子分泌水平（如IFN-γ和TNF，图2）。这表明，AXL通过抑制胆固醇代谢限制了树突细胞的成熟，而敲除Axl基因可以解除这种限制，增强树突细胞的免疫原性。

注：基于流式细胞术的测量，评估成熟cDCs的成熟情况（即CCR7、CD40、CD80、CD86、PD-L1、PD-L2、MHC-I、MHC-II），这些cDCs来自脾脏，用脂多糖（a）、聚肌苷酸：聚胞苷酸（poly(I:C)）（b）或β-葡聚糖（c）处理，并用辛伐他汀或NPC1抑制剂U18666A处理。

图2 胆固醇动员对TLR诱导的cDC成熟至关重要

胆固醇代谢与树突细胞功能的临床转化潜力

本研究的临床转化潜力在于将胆固醇代谢与树突细胞功能联系起来，为癌症免疫治疗提供了新的思路。研究发现，Axl基因敲除小鼠在肿瘤负荷和肿瘤特异性T细胞反应方面表现出显著改善。与野生型小鼠相比，Axl−/−小鼠的肿瘤生长明显减缓，且肿瘤引流淋巴结中产生细胞毒性细胞因子（如IFN-γ和TNF）的CD4+和CD8+ T细胞比例显著增加（P＜0.0001）。此外，研究还发现，使用AXL抑制剂（如Bemcentinib）处理的小鼠也表现出类似的抗肿瘤效果，表明AXL抑制剂有望成为一种新的癌症免疫治疗药物。

注：e， CTxB荧光进行定量分析；f，通过流式细胞术对野生型（WT）和Npc1+/−成熟树突细胞进行D4-GFP和CTxB定量分析；g,h，通过流式细胞术检测成熟树突细胞上树突细胞成熟标志物（即CCR7、IFN-γR、CD40、CD80、CD86、PD-L1、PD-L2、MHC-I、MHC-II）的表达，这些细胞用甲基-β-环糊精（g）或鞘氨醇酶（h）处理，以耗尽细胞表面的胆固醇。

图3 成熟的树突细胞利用胆固醇组装细胞表面的脂筏，这对于树突细胞成熟至关重要

胆固醇代谢在人类树突细胞中的保守性

本研究还探讨了胆固醇代谢在人类树突细胞中的保守性。通过对人源树突细胞进行类似处理，研究发现，胆固醇合成抑制剂和NPC1抑制剂同样能够抑制人类树突细胞的成熟标志物表达（P＜0.0001），表明胆固醇代谢在树突细胞成熟中的作用在人类细胞中也是保守的。此外，研究还发现，人类Axl基因敲除树突细胞也表现出更强的成熟能力和T细胞激活能力，进一步证实了AXL在调控胆固醇代谢和树突细胞功能中的保守性。

04▼总结

本文通过对树突状细胞胆固醇代谢机制的深入研究，揭示了胆固醇代谢在细胞成熟和免疫功能中的关键作用，并发现了AXL这一重要的调控因子。研究不仅在基础科学层面增进了我们对树突细胞代谢和免疫功能的理解，更为癌症免疫治疗提供了新的靶点和潜在的治疗策略。通过精确的基因调控和药物干预，研究者成功地增强了树突细胞的免疫原性，激活了更强的抗肿瘤免疫反应，展现了胆固醇代谢在肿瘤免疫中的巨大潜力。这一工作不仅为树突细胞生物学研究开辟了新的方向，也为未来的免疫治疗研究和临床应用提供了重要的参考。