补体C6缺陷通过破坏膜攻击复合物形成和增强M2样肿瘤相关巨噬细胞反应加剧结直肠肿瘤发生

　　本刊推荐：为解决结直肠癌(CRC)中补体系统作用机制不清的问题，研究人员开展了补体成分C6在结直肠肿瘤发生中作用机制的研究。研究发现C6在CRC组织中显著降低，其缺失通过消除膜攻击复合物(MAC)形成和促进M2样肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)极化，加剧结肠炎相关肿瘤发生。该研究揭示了C6通过介导MAC依赖性肿瘤杀伤活性和调节免疫反应在CRC起始中的保护作用，为CRC免疫治疗提供了新靶点。

　　

在当今肿瘤研究领域，结直肠癌(CRC)作为全球癌症相关死亡的第二大原因，其发病机制和治疗方法一直是医学界关注的焦点。尽管在早期检测和治疗手段方面取得了进展，但晚期CRC患者的预后仍然不容乐观。肿瘤微环境(TME)作为肿瘤发生、发展和治疗反应的关键调节者，其中免疫景观的不平衡，特别是免疫抑制性免疫细胞和炎症介质的优势存在，为肿瘤生长和转移提供了便利条件。

补体系统作为先天免疫的重要组成部分，近年来被发现在肿瘤免疫中扮演着关键调节者的角色。然而，在CRC中，补体系统的具体作用机制尚未完全阐明。特别是补体成分C6，作为终端膜攻击复合物(MAC)形成不可或缺的组成部分，其在CRC中的作用更是知之甚少。研究人员之前发现C6在急性结肠炎中具有保护作用，这引发了对其在CRC中潜在功能的探索兴趣。

为了解决这些问题，Yan Hao、Ling Li等研究人员在《International Immunopharmacology》上发表了一项深入研究，揭示了C6在结直肠肿瘤发生中的重要保护作用。他们发现C6在人类CRC组织中显著减少，且低水平的C6与患者较差的总生存期(OS)相关。通过使用偶氮甲烷(AOM)/葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠CRC模型，研究人员证明了C6缺失会加剧结肠炎相关的肿瘤发生。

在研究技术方法方面，研究人员综合运用了多种先进技术手段。他们通过对TCGA-COAD队列和GEO数据库中四个独立CRC队列的生物信息学分析，评估了C6的表达特征和预后价值。利用CPTAC数据和人类蛋白质图谱(HPA)数据库分析了C6蛋白表达水平。在动物实验中，使用C6缺陷小鼠建立AOM/DSS诱导的CRC模型，通过组织学分析、免疫组化(IHC)染色、流式细胞术等技术评估肿瘤发生和免疫细胞浸润情况。还采用LEGENDplex多重微球检测法分析了结肠组织匀浆中多种炎症介质的水平，并通过实时PCR检测了相关基因表达。

3.1. C6在CRC中的表达降低且与预后和免疫细胞浸润相关

研究人员通过生物信息学分析发现，在TCGA-COAD队列和四个独立的GEO CRC队列中，肿瘤标本中的C6 mRNA表达水平显著低于正常组织。基于CPTAC数据的分析显示，原发性CRC组织中的C6蛋白表达水平也较正常组织降低。免疫组化染色显示CRC组织中C6呈低或阴性染色，而正常结肠或小肠组织呈中等染色水平。生存分析发现低C6表达显著预测不良总生存期。此外，ssGSEA分析显示高C6组中9种免疫细胞亚型的水平显著更高，表明C6可能通过免疫调节在CRC中发挥作用。

3.2. C6缺失导致AOM/DSS诱导的小鼠CRC出现更严重的临床表现

在AOM/DSS诱导的结肠炎相关结肠癌模型中，C6缺陷小鼠表现出更严重的临床症状。C6缺陷小鼠的累积死亡率比野生型(WT)对照组高2.6倍，体重减轻和疾病活动指数(DAI)评分也显著加重。补体激活检测显示，在AOM/DSS处理的WT和C6缺陷小鼠中均观察到广泛的C3d染色，表明结肠直肠肿瘤部位存在全面的补体激活。重要的是，在AOM/DSS处理的C6缺陷小鼠中未观察到MAC沉积，而在WT小鼠中观察到大量MAC沉积。C5a水平在两组中均显著升高。

3.3. C6缺陷加剧AOM/DSS诱导的小鼠结直肠肿瘤发生

研究发现C6缺失显著加重了肿瘤负荷，表现为肿瘤数量和大小增加。AOM/DSS处理显著缩短了结肠长度，而C6缺陷进一步加剧了这种缩短。还观察到C6缺陷小鼠出现明显的脾肿大。组织学分析显示，AOM/DSS处理的C6缺陷小鼠结肠中存在更多典型的高级别腺瘤或腺癌。Ki-67染色显示C6缺陷小鼠结肠肿瘤中细胞增殖更活跃。

3.4. C6缺陷增加AOM/DSS处理小鼠脾脏中的M2-巨噬细胞并减少T和B细胞

流式细胞术分析显示，AOM/DSS处理后，WT和C6缺陷小鼠中CD8⁺ T细胞、CD4⁺ T细胞、B细胞和NK细胞的比例均显著降低。C6缺失导致CD8⁺ T细胞、CD4⁺ T细胞和B细胞水平显著下降。两组中MDSC和巨噬细胞水平均显著升高，但组间无显著差异。特别值得注意的是，C6缺陷小鼠中M2-巨噬细胞水平显著高于WT小鼠。

3.5. C6缺陷改变AOM/DSS处理小鼠结肠组织中的局部炎症介质水平

多重炎症介质分析显示，AOM/DSS处理显著增加了多种趋化因子的局部水平。特别地，与M2-巨噬细胞极化和功能密切相关的CCL2/MCP-1和CXCL13/BLC水平在C6缺陷小鼠中显著更高。同时发现IL-11水平在C6缺陷小鼠中更高，Tgfb1 mRNA水平也显著升高。这些发现表明C6缺陷可能通过改变局部多种趋化因子和细胞因子的产生来影响M2-巨噬细胞的极化和功能。

3.6. C6的泛癌分析

泛癌分析显示，多种人类肿瘤中C6的mRNA和蛋白表达水平同步降低，包括BRCA、COAD、UCEC、LUAD、HNSC和LIHC。低C6表达与LIHC、LUAD和BLCA的不良预后显著相关。相关性分析显示C6表达与多种肿瘤浸润免疫细胞(TIIC)和免疫检查点分子显著相关，表明C6可能在多种癌症类型中具有广泛的预后价值并调节TME。

研究结论和讨论部分强调了补体系统在肿瘤生物学中的复杂作用。虽然补体传统上被视为通过补体依赖性细胞毒性(CDC)增强抗癌抗体有效性的抗肿瘤效应器，但它在肿瘤微环境中既能发挥肿瘤抑制作用，也能发挥肿瘤促进作用，这取决于具体环境。

该研究的重要发现是揭示了C6在CRC起始中的保护作用。C6缺失直接消除了MAC形成，这可能降低了恶性转化细胞的清除能力，从而促进了肿瘤发生。更重要的是，C6缺陷导致M2-TAM极化增加、T和B细胞浸润减少以及局部细胞因子谱改变，所有这些都有助于形成促进CRC起始和发展的免疫抑制微环境。

肿瘤相关巨噬细胞(TAM)作为TME的重要组成部分，包括两个可相互极化的亚型：M1样TAM和M2样TAM。M2样TAM发挥抗炎作用，包括抑制T细胞介导的抗肿瘤免疫反应、促进肿瘤血管生成以及促进肿瘤起始、增殖、转移和耐药性。M2极化可由TME中的多种细胞因子和趋化因子驱动，而极化的M2样TAM可分泌多种免疫抑制性抗炎介质，从而促进肿瘤的许多恶性进展。

该研究还发现C6缺陷改变了多种关键趋化因子和细胞因子的局部水平，包括CCL2/MCP-1、CXCL13/BLC、CCL17/TARC、IL-11和TGF-β1。这些炎症介质在CRC的发病机制和进展中发挥多效调节作用，通过多种机制协同塑造C6缺陷小鼠中的促肿瘤生态位。

从治疗角度来看，这项研究具有重要意义。CD59作为防止MAC组装的关键膜调节剂，在癌症干细胞(CSC)中上调以保护免受补体依赖性细胞毒性，这表明由C6缺陷引起的MAC形成受阻也可能有助于肠道CSC的存活，从而促进肿瘤起始和进展。因此，补充C6可能成为癌症免疫治疗的新策略。

泛癌分析结果表明，C6可能在多种癌症类型中具有广泛的诊断和预后意义。这些发现强调了基于补体的干预措施在CRC和其他恶性肿瘤中的治疗潜力。未来的研究需要阐明C6调节免疫反应的详细机制，并探索补体靶向治疗在临床中的应用前景。

这项研究不仅增进了我们对补体系统在结直肠癌中作用机制的理解，更重要的是为开发新的免疫治疗策略提供了重要的理论基础和实验依据。通过揭示C6通过介导MAC依赖性肿瘤杀伤活性和调节免疫反应在CRC起始中的保护作用，该研究为结直肠癌的预防和治疗提供了新的思路和方向。