2025年10月30日，广州医科大学第一附属医院曾国华教授团队等在《Molecular Cancer》（IF=33.9）发表了题为“Targeting CXCR2 in prostate cancer cells can block CD47-SIRPα interaction and reverse M2 macrophage polarization in the TME”的研究论文。该研究首次揭示IL-8/CXCR2通路可通过代谢重编程提升乙酰辅酶A（AC-CoA）水平，进而促进CD47乙酰化并上调其表达；同时诱导肿瘤细胞分泌棕榈酸，通过棕榈酰化修饰增强CD47膜定位，最终强化对巨噬细胞吞噬作用的抵抗。
值得注意的是，在本研究中，作者使用了汉恒生物提供的过表达和敲低细胞系： C4-2B/CXCR2 过表达、LNCaP/CXCR2过表达、C4-2B/IL-8过表达、PC3/CXCR2 敲低和PC3/CD47敲低，系统验证了上述机制。
神经内分泌前列腺癌（NEPC）具有显著的免疫逃逸特征，当前免疫检查点抑制剂疗法对其疗效有限，这一差距可能源于NEPC独特地依赖于脂质代谢驱动的免疫抑制，其中白细胞介素-8（IL-8）/C-X-C基序趋化因子受体2（CXCR2）信号轴已成为一个关键但尚未被充分探索的节点。其像藏在肿瘤微环境深处的一把“隐形钥匙”，虽尚未被完全拧动，却可能同时开启癌细胞转移、免疫逃逸与耐药的三重大门。最新证据表明，CXCR2信号可抑制CD47表达并促使巨噬细胞由M2表型重编程，提示该通路与吞噬免疫逃逸存在直接关联，但其具体机制尚未阐明。CD47，也被称为“别吃我”信号，在晚期前列腺癌症中升高，并受肿瘤微环境（TME）炎症变化的调节。然而，仅CD47上调并不能完全解释M2巨噬细胞极化，这突显了探索控制这一过程的其他代谢线索的必要性。
下面，我们一起来了解具体的研究内容：
1.IL-8/CXCR2通路调控肿瘤相关巨噬细胞（TAM）的浸润与极化
为了探索IL-8/CXCR2通路在TME中尤其是对巨噬细胞极化的作用，作者对临床组织样本进行了转录组测序，并分析比较了腺癌组和NEPC组之间的基因富集谱，发现NEPC组织中的CD47表达水平显著高于腺癌组织（图1A-D），免疫组化（IHC）染色验证了这一发现。NEPC细胞表现出高表达的IL-8、CXCR2和CD47，同时TAM的浸润减少，相比之下，腺癌样本中CD8+T细胞浸润更明显，且TAM数量更多（图1E-F）。为探究IL-8/CXCR2信号通路的作用，作者使用几种前列腺癌细胞系过表达CXCR2和IL-8。检测结果显示，CXCR2和IL-8仅在去势抵抗性前列腺癌（CRPC）和NEPC细胞系中存在（图1G）。此外，共培养实验验证了过表达CXCR2/IL-8可诱导条件培养基中巨噬细胞M2极化标志物CD206表达上调（图1H）。这些结果揭示了IL-8/CXCR2信号轴在调节前列腺癌微环境中的TAM浸润和极化中起着关键作用。
图1. IL-8/CXCR2通路调控TAM的浸润与极化
2.IL-8/CXCR2通路抑制巨噬细胞的迁移与吞噬功能
为进一步验证上述结果，作者通过体内实验发现，激活IL-8/CXCR2信号可促进肿瘤生长（图1A-C），流式和Transwell实验证明，该通路激活后肿瘤中巨噬细胞浸润减少，且吞噬活性（图D）和迁移能力也显著下降（图E-F）。向NOD-SCID伽马（NSG）小鼠外源性给予人IL-8，IL-8与其受体CXCR2的协同作用，显著削弱了肿瘤对卡马西平（PBMC）治疗的反应（图2G-H）。体外共培养模型中也观察到一致的治疗趋势（图2I）。对荷瘤小鼠模型组织进行的IHC分析显示，CXCR2表达升高与M1型巨噬细胞标志物减少、M2型标志物CD206增加相关（图2J-K）。Transwell迁移实验进一步证实，CXCR2激活能有效抑制TAM的迁移（图2L-M）。此外，经IL-8处理的荷瘤小鼠，TAM数量减少、吞噬功能下降，同时伴随M1型浸润减少与M2型浸润增加（图2N-O）。
图2. IL-8/CXCR2通路抑制巨噬细胞的迁移与吞噬功能
3.IL-8/CXCR2通路重塑肿瘤细胞的代谢特征
作者推测IL-8/CXCR2信号通路可能通过调控CD47表达，抑制TAM的募集，增强肿瘤免疫逃逸能力。接下来作者对其中的机制做了深入研究，代谢质谱（MS）分析和油红O染色显示，在CXCR2激活的荷瘤小鼠模型中，脂质代谢呈现显著增强，尤其是AC-CoA水平显著升高（图3A-B）。C13标记的代谢通量分析和Seahorse XF实验表明，AC-CoA 部分来源于葡萄糖代谢（图3C），抑制CPT1A及阻断CXCR2通路都会降低线粒体活性（图3D）。为深入了解脂质代谢与糖酵解对CXCR2表达的影响，作者对数据库进行了生物信息学分析，结果显示，脂代谢相关酶及葡萄糖转运蛋白SLC2A1在CXCR2高表达组中显著上调（图3E）， Transwell实验证明用IL-8处理的C4-2B/CXCR2细胞可促进巨噬细胞迁移，该效应在PDC-E2或CPT1A抑制剂处理后进一步增强（图3F-H），说明巨噬细胞向肿瘤相关表型的转变。同时，IL-8/CXCR2信号激活能显著提升信号调节蛋白α（SIRPα）表达（图3I），并增加AC-CoA水平，而CXCR2阻断可逆转此现象（图3J）。这些结果表明IL-8/CXCR2通路通过代谢重编程推动肿瘤进展。
图3. IL-8/CXCR2通路重塑肿瘤细胞的代谢特征
4.IL-8/CXCR2通路通过p65乙酰化上调CD47表达
为进一步阐明IL-8/CXCR2调控CD47的机制，作者发现该通路激活可显著提高RelA/p65在赖氨酸310位点的乙酰化水平，并增加CD47表达（图4F-G）。棕榈酸处理同样增强p65乙酰化，提示脂代谢与NF-κB通路之间存在联系（图4H）。染色质免疫沉淀实验显示，K310R突变明显减弱了p65与CD47启动子的结合（图4I-K）。荧光素酶报告基因检测进一步证实，脂肪酸氧化激活剂或AC-CoA处理可显著增强NF-κB转录活性（图4A-B）。综上，IL-8/CXCR2诱导的代谢重编程通过提升乙酰辅酶A水平，促进p65乙酰化及NF-κB通路激活，从而上调CD47表达，增强肿瘤免疫逃逸。
图4. IL-8/CXCR2通路通过p65乙酰化上调CD47表达
5.ZDHHC2介导的棕榈酰化调控CD47膜定位
接下来，作者使用Transwell实验发现棕榈酸处理的肿瘤细胞表现出更明显的抑制效果，继续研究S-棕榈酰化修饰（已知能调控蛋白质运输和膜定位的翻译后修饰），通过分析转染FLAG -CD47的前列腺癌细胞系PC-3和DU145，证实CD47存在棕榈酰化修饰（图5A-C）并借助CSS - Palm4.0预测工具锁定半胱氨酸33（C33）为关键修饰位点（图5D）。分子对接模拟显示，ZDHHC2是CD47结合亲和力最高的棕榈酰酰基转移酶（图5E），使用CRISPR介导的ZDHHC基因敲除和免疫共沉淀进一步确认了CD47与ZDHHC2存在直接作用（图5F-G），进一步实验表明，ZDHHC2过表达会增加CD47棕榈酰化水平和细胞膜上的定位，敲除则相反（图5H-I）。值得注意的是，全细胞裂解液中的总CD47水平则保持稳定（图5J-M）。通过与野生型CD47的对比发现，C33S突变体的细胞膜定位明显减弱（图5N-O），这些研究结果证实了ZDHHC2介导的CD47在C33位点的S-棕榈酰化修饰，是其定位于细胞膜的关键过程，这一机制对抑制巨噬细胞介导的抗肿瘤反应具有决定性作用（图5P）。
图5. ZDHHC2介导的棕榈酰化调控CD47膜定位
6.CD36高表达促进TAM向M2表型极化
为探究CD47高表达肿瘤微环境中巨噬细胞M2极化的原因，作者将过表达CXCR2的RM-1细胞原位植入C57BL/6小鼠的前列腺中（图6A）， ELISA结果显示，TME内的CXCL15分泌随着肿瘤生长而显著增加，而细胞内CXCL15水平则保持稳定（图6B-C）。通过评估从脾脏和TME分离巨噬细胞的脂质摄取能力，发现在TME中TAM表现出更高的脂质摄取（图6D）。先前研究显示CD36是一种已知介导脂质摄取并促进M2极化的清道夫受体，作者使用脾源性巨噬细胞在体外与CXCL15共培养，观察到CD36表达和M2标志物上调（图6E）。阻断CXCR2或CD36显著减少了TAM对VLC -多不饱和脂肪酸的摄取（图6F-G），并抑制了M2相关细胞因子的分泌（图6H-I）。此外，使用共培养系统，抑制CD36能够显著降低M2极化（图6J-K），体外实验显示，ω-3和ω-6 VLC-PUFAs能够强烈的促进了M2极化（而棕榈酸作用有限）（图6L），且该效应可以被CD36抑制所消除（图6M-N）。这些发现揭示了信号轴在驱动TAM向M2极化中的关键作用。
图6. CD36高表达促进TAM向M2表型极化
7.CXCR2抑制剂的体内抗肿瘤效果
最后，作者在两种小鼠模型中评估了CXCR2阻断的治疗潜力。在NSG小鼠模型中，使用纳瓦里辛（CXCR1/2拮抗剂）或血小板反应蛋白-1（TSP-1）治疗的荷瘤小鼠，其肿瘤体积显著缩小（图7A-B）。此外，抑制CXCR2后M1相关细胞因子增加，促进向促炎巨噬细胞表型转变（图7C），同时肿瘤相关巨噬细胞总体数量增加，对肿瘤细胞的吞噬活性受损（图7D-F）。在C57BL/6小鼠模型中也得到了类似结果（图7G）。综合来看，抑制CXCL15/CXCR2信号通路不仅能显著抑制肿瘤进展，还能在临床前模型中激发强烈的抗肿瘤免疫反应（图7I-J）。
图7. CXCR2抑制剂的体内抗肿瘤效果
总结
本研究揭示了IL-8/CXCR2信号轴在前列腺癌免疫逃逸中的核心作用。该通路通过代谢重编程上调AC-CoA水平，促进p65乙酰化，从而转录激活CD47。同时，经由ZDHHC2介导的棕榈酰化修饰，CD47被稳定于细胞膜，增强其“别吃我”信号。此外，该轴还通过分泌脂质诱导巨噬细胞向M2型极化，协同抑制吞噬功能。因此，靶向CXCR2能同时阻断CD47-SIRPα互作并逆转M2极化，为增强抗肿瘤免疫与克服当前免疫治疗耐药提供了新的潜在策略。
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