在后生生物中，細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)作為一種質(zhì)量控制機(jī)制，淘汰不適應(yīng)的細(xì)胞，從而有利于其更健壯的鄰居。人類(lèi)癌癥中經(jīng)常觀察到原癌基因（MYC）過(guò)表達(dá)和Yes相關(guān)蛋白（YAP）核聚集現(xiàn)象, 這提示癌細(xì)胞可能通過(guò)這兩種蛋白的活性升高而轉(zhuǎn)化成“優(yōu)勢(shì)”競(jìng)爭(zhēng)者。然而，僅MYC過(guò)表達(dá)通常不足以引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化，還可能引發(fā)細(xì)胞凋亡。而致癌途徑如何促進(jìn)MYC過(guò)表達(dá)癌細(xì)胞的超級(jí)競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，以及宿主因子是否調(diào)節(jié)MYC介導(dǎo)的癌細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)尚不清楚。2023年6月，《Nature》雜志上發(fā)表了一篇題為“Reprogramming tumour-associated macrophages to outcompete cancer cells”的文章，在這項(xiàng)研究中，研究者發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）可以通過(guò)飲食或基因重編程來(lái)戰(zhàn)勝MYC過(guò)表達(dá)的癌細(xì)胞。在TAMs中，非典型吞噬介導(dǎo)的小G蛋白Rag GTPase不依賴(lài)mTORC1（雷帕霉素靶點(diǎn)復(fù)合體1）信號(hào)傳導(dǎo)控制TAMs和癌細(xì)胞之間的競(jìng)爭(zhēng)，這定義了一種新的先天性免疫腫瘤抑制途徑，可以靶向癌癥治療。

MYC擴(kuò)增以及編碼磷脂酰肌醇激酶（PI3K）的p110a亞基的磷酸肌醇-3-激酶催化α多肽（PIK3CA）基因的功能獲得性突變發(fā)生在人類(lèi)乳腺癌的分子亞型中，這類(lèi)乳腺癌患者特點(diǎn)是無(wú)復(fù)發(fā)，生存期最短。為了研究MYC和PI3K在腫瘤發(fā)展中的交叉調(diào)節(jié)，研究者選用由多瘤病毒中間腫瘤抗原（PyMT）驅(qū)動(dòng)的乳腺癌轉(zhuǎn)基因小鼠為模型，該抗原可以激活PI3K。研究人員發(fā)現(xiàn)與對(duì)照-PyMT小鼠（對(duì)照組）相比，MYC-PyMT小鼠（MYC組）腫瘤發(fā)病更早，腫瘤生長(zhǎng)更快，這些現(xiàn)象與MYC^hi癌細(xì)胞數(shù)量增加以及凋亡癌細(xì)胞相關(guān)。凋亡的癌細(xì)胞MYC^lo定位在MYC^hi癌細(xì)胞附近，這表明MYC介導(dǎo)了癌細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)。免疫熒光結(jié)果顯示MYC組的MYC^hi獲勝癌細(xì)胞代謝活躍，細(xì)胞大小較大，這與mTORC1過(guò)度激活有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明mTORC1信號(hào)傳導(dǎo)在促進(jìn)MYC組中MYC^hi癌細(xì)胞的競(jìng)爭(zhēng)適應(yīng)性方面發(fā)揮了重要作用。在腫瘤侵襲過(guò)程中，保存mTORC1活化的MYC^hi獲勝癌細(xì)胞存在強(qiáng)大的選擇壓力。（見(jiàn)圖1）

研究人員對(duì)對(duì)照組和MYC組腫瘤樣本進(jìn)行RNA測(cè)序，發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞饑餓反應(yīng)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄本被富集，意味著MYC組癌細(xì)胞處于持續(xù)的壓力下，需要獲取氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)支持蛋白質(zhì)合成。接下來(lái)，研究者用含有2%蛋白質(zhì)的等熱量低蛋白（LP）飲食和含有15%蛋白質(zhì)的正常蛋白（NP）飲食分別處理MYC組和對(duì)照組小鼠。與正常蛋白（NP）飲食相比，低蛋白（LP）飲食抑制了MYC組的腫瘤生長(zhǎng)，研究者發(fā)現(xiàn)這與癌細(xì)胞中mTORC1信號(hào)的減弱有關(guān)。與免疫熒光分析一致，流式細(xì)胞術(shù)顯示，與對(duì)照組小鼠相比，NP飲食條件下MYC組的腫瘤薄壁定位TAMs數(shù)量減少，在LP飲食條件下TAMs重新繁殖，而腫瘤基質(zhì)定位乳腺組織巨噬細(xì)胞（MTMs）或單核細(xì)胞數(shù)量不受影響。在LP飲食處理的MYC組中，重新繁殖的TAMs細(xì)胞大小更大。說(shuō)明NP和LP飲食在癌細(xì)胞中具有與MYC組TAMs相反的mTORC1調(diào)節(jié)功能，mTORC1的過(guò)度激活與TAM的生長(zhǎng)和擴(kuò)展有關(guān)。（見(jiàn)圖2）

免疫熒光結(jié)果顯示，在LP飲食處理的MYC組腫瘤的TAMs中檢測(cè)到核TFE3。為了確定TFEB和TFE3在TAMs中的功能，研究者使用來(lái)自Fcgr1-cre-Tfeb ^fl/flTfe3^-/-和對(duì)照小鼠的骨髓細(xì)胞去重建致命輻射的MYC小鼠，然后用LP飲食處理。研究人員發(fā)現(xiàn)TFEB和TFE3的缺失抑制了TAMs中的mTORC1信號(hào)傳導(dǎo)，MYC組腫瘤中TAMs的生長(zhǎng)和擴(kuò)增也被抑制。癌細(xì)胞中的mTORC1信號(hào)被增強(qiáng)，低脂飲食誘導(dǎo)的腫瘤抑制作用失效。Raptor缺失抑制了TAM中的p-S6信號(hào)和TAMs的生長(zhǎng)和擴(kuò)張，而MYC癌細(xì)胞中的mTORC1信號(hào)恢復(fù)，腫瘤生長(zhǎng)恢復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)表明，在低脂飲食條件下，MYC癌細(xì)胞中mTORC1信號(hào)的丟失和獲勝細(xì)胞狀態(tài)不是細(xì)胞自主的，而是通過(guò)TFEB-TFE3依賴(lài)機(jī)制依賴(lài)于TAMs中mTORC1信號(hào)的獲得。（見(jiàn)圖3）

免疫熒光結(jié)果顯示，在LP飲食處理的MYC組腫瘤的TAMs中檢測(cè)到核TFE3。為了確定TFEB和TFE3在TAMs中的功能，研究者使用來(lái)自Fcgr1-cre-Tfeb ^fl/flTfe3^-/-和對(duì)照小鼠的骨髓細(xì)胞去重建致命輻射的MYC小鼠，然后用LP飲食處理。研究人員發(fā)現(xiàn)TFEB和TFE3的缺失抑制了TAMs中的mTORC1信號(hào)傳導(dǎo)，MYC組腫瘤中TAMs的生長(zhǎng)和擴(kuò)增也被抑制。癌細(xì)胞中的mTORC1信號(hào)被增強(qiáng)，低脂飲食誘導(dǎo)的腫瘤抑制作用失效。Raptor缺失抑制了TAM中的p-S6信號(hào)和TAMs的生長(zhǎng)和擴(kuò)張，而MYC癌細(xì)胞中的mTORC1信號(hào)恢復(fù)，腫瘤生長(zhǎng)恢復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)表明，在低脂飲食條件下，MYC癌細(xì)胞中mTORC1信號(hào)的丟失和獲勝細(xì)胞狀態(tài)不是細(xì)胞自主的，而是通過(guò)TFEB-TFE3依賴(lài)機(jī)制依賴(lài)于TAMs中mTORC1信號(hào)的獲得。（見(jiàn)圖4）

研究者通過(guò)免疫熒光觀察到在LP飲食處理的MYC腫瘤的TAMs中平均檢測(cè)到三個(gè)癌細(xì)胞核顆粒，而在NP飲食處理的MYC小鼠中很少觀察到TAM吞噬事件。然后構(gòu)建了Fcgr1-cre-Pikfyve^fl/fl小鼠來(lái)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞特異性消耗PIKfyve。PIKfyve的消耗減少了LP飲食誘導(dǎo)的H2B-mCherry標(biāo)記的核顆粒從癌細(xì)胞中攝取TAM。研究者對(duì)PIKfyve缺陷TAM重建的小鼠，用LP飲食處理后進(jìn)行免疫熒光檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)PIKfyve缺陷的癌細(xì)胞不激活由TAMs中PIKfyve缺失引發(fā)的mTORC1，腫瘤生長(zhǎng)不增強(qiáng)。TAMs中PIKfyve的缺失損害了它們對(duì)凋亡細(xì)胞和凋亡小體的吞噬，并且在癌細(xì)胞中檢測(cè)到凋亡小體的攝取增強(qiáng)。這表明TAM對(duì)MYC腫瘤生長(zhǎng)的抑制是由它們的清除功能介導(dǎo)的，并且這些TAMs與癌細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)吞噬介導(dǎo)的營(yíng)養(yǎng)獲取和mTORC1激活，是由TAMs和癌細(xì)胞的共同適應(yīng)程度決定的。

總的來(lái)說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)說(shuō)明癌細(xì)胞行為的改變可以從根本上改變TAM從癌細(xì)胞同謀到癌細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的分化軌跡和功能狀態(tài)。利用這種獨(dú)特的先天免疫腫瘤抑制途徑，有望為癌細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)引發(fā)的侵襲性惡性腫瘤提供新的免疫治療。

云克隆開(kāi)發(fā)了上述研究中涉及的相關(guān)指標(biāo)的蛋白、抗體、ELISA試劑盒等產(chǎn)品以助力腫瘤治療相關(guān)研究，部分指標(biāo)節(jié)選如下，供參考：