作為癌癥中最常見的基因改變,超過一半的人類癌癥都有p53突變,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄失活。然而,p53如何調(diào)節(jié)"immune landscape",為免疫逃逸創(chuàng)造有力條件仍然難以捉摸。該項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn),癌癥干細(xì)胞(CSCs)建立了一個(gè)白細(xì)胞介素-34(IL-34)協(xié)調(diào)的生態(tài)位,以促進(jìn)p53缺失的肝癌的腫瘤發(fā)生發(fā)展。在機(jī)制上發(fā)現(xiàn)IL-34是一個(gè)被p53轉(zhuǎn)錄抑制的基因,而p53缺失導(dǎo)致CSCs分泌IL-34。IL-34誘導(dǎo)cd36介導(dǎo)的脂肪酸氧化代謝升高,從而驅(qū)動(dòng)泡沫樣腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)的M2樣極化。這些IL-34協(xié)調(diào)的TAMs抑制CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫,以促進(jìn)免疫逃逸。阻斷IL-34-CD36軸可引起抗腫瘤免疫,并與抗pd-1免疫治療協(xié)同作用,導(dǎo)致完quan應(yīng)答。該研究結(jié)果揭示了p53調(diào)節(jié)腫瘤免疫微環(huán)境的潛在機(jī)制,并為p53失活的癌癥免疫治療提供了一個(gè)潛在的靶點(diǎn)。
文章:Interleukin-34-orchestrated tumor-associated macrophage reprogramming is required for tumor immune escape driven by p53 inactivation IF=25.5
對Trp53WT和Trp53缺失的腫瘤進(jìn)行了rna測序,結(jié)合q-PCR、ELISA和免疫印跡結(jié)果,發(fā)現(xiàn)CSCs在Trp53缺失的腫瘤樣本表達(dá)的IL-34顯著升高,多重免疫組化染色顯示IL-34和EpCAM共定位于Trp53缺失的腫瘤,EpCAM+ CD47+ CSCs在Trp53缺失的腫瘤中不表達(dá)p21。這些結(jié)果共同表明,p53失活的CSCs是分泌IL-34的主要細(xì)胞亞群。
圖1 由p53失活的CSC異常高分泌的IL-34促進(jìn)了肝癌的腫瘤發(fā)生
為了驗(yàn)證p53可能抑制IL34轉(zhuǎn)錄的猜測,使用abs50034染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP)試劑盒采用ChIP-seq(K)+ChIP-qPCR(L)+DNA pull down(M)聯(lián)合證實(shí)p53可直接抑制IL34的轉(zhuǎn)錄!
圖2 ChIP-seq(K)+ChIP-qPCR(L)+DNA pull down(M)
(K)染色體視圖圖顯示了p53在IL34和CDKN1A的啟動(dòng)子上的結(jié)合(p21;陽性對照)。
(L)用對照抗體IgG或抗p53或抗rna聚合酶II對HepG2細(xì)胞進(jìn)行染色質(zhì)免疫共沉淀,然后用IL34啟動(dòng)子引物進(jìn)行PCR。
(M)免疫印跡分析生物素化和未生物素化的IL34啟動(dòng)子探針的下拉沉淀(與HepG2細(xì)胞提取物)
考慮到IL-34是參與單核細(xì)胞增殖、存活和向巨噬細(xì)胞分化的細(xì)胞因子,研究者用CIBERSORT研究了肝臟腫瘤免疫細(xì)4胞的組成,發(fā)現(xiàn)IL-34的表達(dá)與巨噬細(xì)胞的比例呈正相關(guān)??臻g轉(zhuǎn)錄組測序和多重免疫組化結(jié)果表明Trp53null腫瘤中的大多數(shù)tam是單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞(MDMs),進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),在trp53缺失的腫瘤中,tam在分泌il-34的CSCs附近積累,基因集富集分析表明,來自Trp53null腫瘤的tam在脂滴特征上富集,BODIPY脂肪酸探針對tam進(jìn)行染色表明,trp53缺失腫瘤中的tam類似于泡沫樣巨噬細(xì)胞,差異基因分析顯示,Trp53null腫瘤中CD206+和CD163+巨噬細(xì)胞的比例增加,這些結(jié)果共同表明,積聚在csc附近的tam表現(xiàn)出脂質(zhì)負(fù)載的促腫瘤表型。Trp53+/+ 或Trp53-/-與骨髓源性巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)后檢測發(fā)現(xiàn),IL-34在Trp53null腫瘤中促進(jìn)脂質(zhì)積累和tam的促腫瘤極化。
圖3 IL-34在p53失活的CSCs附近誘導(dǎo)泡沫樣tam
在接下來的實(shí)驗(yàn)中,研究者證明了IL-34通過CD36促進(jìn)脂肪酸攝取,并通過FAO代謝重編程誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的促腫瘤極化,為了提供IL-34-CD36軸在體內(nèi)促進(jìn)TAM脂質(zhì)積累和m2樣巨噬細(xì)胞極化的直接證據(jù),研究者將Il34過表達(dá)的CT細(xì)胞(Trp53+/+)和Il34基因敲除的PT細(xì)胞接種到小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)Il34過表達(dá)的腫瘤中tam的比例高于CT腫瘤,通過注射氯膦酸脂體對巨噬細(xì)胞進(jìn)行全身耗竭,il-34缺陷PT腫瘤與對照PT腫瘤之間的腫瘤生長差異被消除,流式細(xì)胞術(shù)和共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明,IL-34-CD36軸協(xié)調(diào)的TAM通過抑制Trp53null肝癌中的T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫來促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。
在隨后的小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),用抗IL-34或CD36的中和抗體治療Trp53/PT腫瘤小鼠,IL-34或CD36的抗體阻斷導(dǎo)致腫瘤生長明顯受限,對TP53突變的肝癌的公共單細(xì)胞RNA-seq數(shù)據(jù)的分析表明,腫瘤細(xì)胞高表達(dá)IL34,TAM表現(xiàn)出強(qiáng)勁的CD36表達(dá),而其在所有其他細(xì)胞類型中的表達(dá)都很弱。總之,結(jié)果表明,阻斷IL-34信號(hào)傳導(dǎo)可能成為TP53突變癌癥患者的潛在免疫療法。
圖4 阻斷IL-34信號(hào)可抑制肝癌生長并導(dǎo)致p53失活
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