导 读
肿瘤免疫疗法是肿瘤治疗的一种有效且至关重要的创新方法。然而目前很大一部分肿瘤患者对抗肿瘤免疫治疗不敏感。紫锥菊作为一种天然植物，通常用于预防和治疗呼吸道感染性疾病（包括COVID-19）。本研究分离、鉴定和纯化了一种新型紫锥菊多糖（EPPA），并发现EPPA可通过促进M1型巨噬细胞极化抑制直肠癌的发生发展。该研究为靶向治疗肿瘤提供了新的免疫治疗策略。
图1 图文摘要
研究人员从紫锥菊（Echinaea purpurea（L.）Moench）根中提取获得紫锥菊多糖（EPPA），并联合应用多种技术鉴定、解析了该多糖的均一性、分子量和单糖组成。研究人员分别构建了H22肝癌荷瘤动物模型和AOM/DSS诱导的原发性结直肠癌小鼠模型。多维度的评估结果显示，EPPA（给药途径：经口灌胃）显著增加了动物体内的IFN-γ+和F4/80+细胞的数量，并对结直肠癌发生发展产生一定抑制性。
研究人员利用单细胞测序等技术，绘制了肿瘤发生发展过程中的免疫图谱（包括巨噬细胞、T细胞和B细胞图谱）。通过分析这些图谱发现EPPA主要通过靶向调控巨噬细胞极化从而抑制肿瘤的发生发展。通过一系列体外研究，研究人员还发现EPPA可通过内吞作用进入巨噬细胞胞内并激活炎性小体。为进一步探究EPPA促进M1型巨噬细胞极化的机制，研究人员利用代谢组学等研究方法，发现EPPA可改变M1巨噬细胞线粒体动态（裂解增加），并最终抑制其氧化磷酸化OXPHOS功能。
综上，本研究分离、纯化并鉴定了一种新型的均一多糖EPPA，发现其属于一种阿拉伯半乳聚糖，主要由L-Ara、D-Gal和D-GalA组成。随后，利用单细胞测序等技术发现口服EPPA促进M1型巨噬细胞极化，抑制小鼠体内肿瘤生长。机制研究表明，EPPA可依赖于内吞作用进入巨噬细胞胞内，激活炎性小体，并重编程其胞内转录和代谢，从而促进M1型巨噬细胞极化。
总结与展望
本研究首次成功分离、鉴定和纯化了一种新型紫锥菊多糖（EPPA）。研究人员发现并系统解析了EPPA通过促进M1型巨噬细胞极化抑制结直肠癌发生发展的机制。该成果为靶向治疗肿瘤提供了新的免疫治疗策略。EPPA对其他类型肿瘤可能的影响机制值得进一步探究。
责任编辑
胡哲煜 湖南省肿瘤医院
魏彦杰 中国科学院深圳先进院
本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第四卷第二期以Report发表的“Echinacea purpurea-derived homogeneous polysaccharide exerts anti-tumor efficacy via facilitating M1 macrophage polarization” (投稿: 2022-08-11；接收: 2023-02-03；在线刊出: 2023-02-08)。
DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2023.100391
引用格式：Ren W., Ban J., Xia Y., et al. (2022). Echinacea purpurea-derived homogeneous polysaccharide exerts anti-tumor efficacy via facilitating M1 macrophage polarization. The Innovation. 4(2),100391.
作者简介
任文凯，博士，长期从事仔猪营养代谢与免疫、感染的研究, 科研成果发表于 PNAS、Science Advances、Cell Reports等期刊。
吴 鸿，二级教授，博士生导师。长期致力于药用植物资源保护与利用研究，在药用植物资源评价、道地性形成机制、种质创新与新药创制等方面取得系列成果。在Nature Genetics, Nature Plants, Plant Physiology等国际学术期刊发表论文100余篇，其中热点论文1篇、高被引论文3篇，F1000推荐必读论文2篇。近二十年来在紫锥菊研究领域取得系列成果，获批农业农村部新品种权2个，国家二类新兽药证书2个，授权国家发明专利15件，制定行业标准三件，获得大北农科技奖二等奖、中国科技产业化促进会科学技术奖科技创新奖一等奖。目前担任Medicinal Plant Biology副主编。
印遇龙，中国工程院院士，全国人大代表，博士生和博士后导师。现任中国科学院亚热带农业生态研究所研究员，岳麓山畜禽种业中心领衔人，农业部动物营养实验室群学术委员会副主任，畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室主任， Animal Nutrition杂志主编, 中国科学：生命科学中英文版编委，Journal of Animal Science编委，新加坡南洋科学院学部委员会委员。长期从事畜禽健康养殖与环境控制研究，先后主持完成院、省、国家、国际合作科研项目30多项。在PNAS、Cell、Science子刊发表高质量论文300多篇， H-index in Google Scholar 88，获国内外发明专利52件，主编中英文专著16部；以第一完成人获国家科技进步奖2项和国家自然科学奖1项，曾获湖南省杰岀贡献奖，何梁何利科技进步奖，2018年在澳大利亚布里斯班举行的第14届国际猪消化生理学大会上获Asia-Pacific Nutrition Award (杰出成就奖)。