VSIG4通过SLC3A2依赖的代谢-离子检查点抑制抗肿瘤T细胞免疫

VSIG4 suppresses antitumor T cell immunity via the SLC3A2-dependent metabolic-ionic checkpoint

作者信息Guoling Huang, Ruirui He, Wei Wang, Heping Wang, Yangyang Li, Bo Zeng, Panyin Shu, Ting Pan, Ming Yi, Lingyun Feng, Zhihui Cui, Xi Li, Yanyun Du, Hong Jiang, Xue Xiao, Yuan Wang, Chenhui Wang
PMID42259604
发布时间2026-06-08
DOI10.1136/jitc-2025-013562

实验完整度

包含体外T细胞功能与机制实验、动物肿瘤模型(皮下及原位)、人源化模型、单细胞转录组及临床样本分析等多个独立证据层级,并明确进行了功能验证(抗体阻断、基因敲除)和机制验证(受体鉴定、代谢离子通路)。

主要模型

MC38结肠癌皮下移植模型 KPC胰腺癌原位移植模型 hVSIG4敲入小鼠肿瘤模型 人PBMC重建的NCG小鼠PANC-1移植瘤模型

重点核对

细胞系和细胞数量:MC38 (1×10^6)、KPC (0.15×10^6或0.3×10^6)等 抗体处理剂量与方案:抗mVSIG4 (#44)或抗hVSIG4 (#88) 200 µg/小鼠腹腔注射 肿瘤接种方式:皮下注射于右胁或原位注射于胰腺尾部 主要终点:肿瘤体积、肿瘤重量、IFN-γ+CD8+ T细胞比例 对照设置:同型对照IgG,以及Vsig4基因敲除或hVSIG4-KI小鼠特异性验证

摘要

背景:免疫检查点阻断疗法的目的是恢复肿瘤微环境(TME)内T细胞的功能,从而引发持久的抗肿瘤反应。然而,PD-1/PD-L1抑制剂的临床缓解率仍然有限,特别是在免疫学上“冷”的肿瘤如胰腺癌中,这凸显了对替代性免疫治疗策略的需求。含V-set和免疫球蛋白结构域4(VSIG4)已被牵涉到肿瘤进展中,但其在T细胞调节中的功能作用及肿瘤免疫逃逸的机制仍不清楚。方法:采用同基因肿瘤模型和人VSIG4敲入小鼠来研究VSIG4阻断的治疗效果。针对小鼠和人的VSIG4中和抗体在多种肿瘤类型(包括胰腺癌)中施用。通过流式细胞术和功能测定分析肿瘤浸润免疫细胞。机制研究检查了VSIG4与溶质载体家族3成员2(SLC3A2)之间的相互作用及其对氨基酸转运、离子通量和T细胞活化的影响。结果:VSIG4的治疗性阻断在几种癌症模型中显著抑制了肿瘤生长并延长了生存期,在胰腺癌中特别有效。VSIG4表达与肿瘤侵袭性相关,其阻断重新激活了TME内的CD8+ T细胞,增强了瘤内浸润和效应功能。机制上,VSIG4直接结合SLC3A2(一种氨基酸转运蛋白的伴侣蛋白),从而损害谷氨酰胺摄取,扰乱钠和钙通量,最终抑制T细胞活化。VSIG4阻断恢复了CD8+ T细胞的营养和离子可用性,从而重振抗肿瘤免疫。结论:这些发现定义了一个先前未被识别的代谢-离子检查点轴,通过该轴VSIG4通过SLC3A2限制T细胞活化。VSIG4的阻断重编程了TME并增强了抗肿瘤免疫,突出了VSIG4作为一个有前景的治疗靶点,特别是在代谢抑制性肿瘤如胰腺癌中。关键词:T细胞,免疫治疗,抗体,免疫检查点抑制剂,巨噬细胞

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
VSIG4在T细胞上的功能性受体是什么,以及它如何通过代谢和离子途径抑制抗肿瘤T细胞免疫,从而促进肿瘤免疫逃逸?
核心机制
VSIG4直接结合T细胞上的SLC3A2,损害谷氨酰胺摄取,扰乱钠和钙离子通量,最终抑制T细胞活化。
主要证据
免疫共沉淀和质谱鉴定SLC3A2为VSIG4的结合 Partner;CRISPR-Cas9敲除SLC3A2消除VSIG4介导的抑制;AlphaFold预测和突变验证关键结合位点;体外实验显示VSIG4抑制谷氨酰胺、钠和钙内流;体内抗VSIG4抗体阻断恢复CD8+ T细胞功能并抑制肿瘤生长。
研究意义
该研究确立VSIG4是一个通过代谢和离子限制抑制T细胞活性的免疫检查点,为克服冷肿瘤耐药和增强现有免疫疗法提供了新策略,并扩展了检查点生物学的概念框架。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

验证VSIG4在肿瘤进展和T细胞免疫中的作用

探究VSIG4是否通过抑制CD8+ T细胞介导的免疫来促进肿瘤生长。

在Vsig4敲除(Vsig4-/-)和野生型小鼠中皮下接种MC38、B16-F10、RM-1和KPC细胞,原位接种KPC细胞,比较肿瘤生长;通过流式细胞术分析肿瘤浸润免疫细胞(尤其是IFN-γ+CD8+ T细胞);进行CD8+ T细胞耗竭实验。

2

筛选和验证抗小鼠VSIG4阻断单克隆抗体

获得能有效阻断VSIG4并恢复T细胞功能的特异性抗体。

用mVSIG4免疫小鼠,产生杂交瘤,通过流式细胞术筛选结合mVSIG4的克隆;在激活的原代CD4+和CD8+ T细胞中测试阻断mVSIG4-Fc结合和恢复IL-2产生的能力;通过AlphaFold模拟和突变分析验证表位特异性。

3

评估VSIG4阻断在多种肿瘤模型中的治疗效果

确定抗mVSIG4抗体(#44)在体内是否具有抗肿瘤活性。

在皮下MC38、RM-1、B16-F10和原位KPC模型中,用#44抗体或同型对照处理,测量肿瘤体积、重量,并通过流式细胞术分析T细胞功能。

4

解析VSIG4阻断后的肿瘤微环境变化

阐明VSIG4阻断逆转免疫抑制性TME的细胞和分子机制。

对KPC肿瘤进行单细胞RNA测序,分析免疫细胞亚群、差异表达基因和通路富集;进行CD8+ T细胞、巨噬细胞(CSF1R)、髓系细胞(Gr-1)和CCL5中和实验,确定效应细胞和分子。

5

评估VSIG4阻断联合临床治疗的效果

确定抗VSIG4联合化疗(吉西他滨)或抗PD-1是否能增强抗肿瘤疗效。

在KPC原位模型中,单独或联合使用吉西他滨或抗PD-1抗体和#44,测量肿瘤负荷和CD8+ T细胞反应。

6

鉴定VSIG4的功能性受体SLC3A2

确定VSIG4在T细胞上的结合伴侣并验证其功能相关性。

通过免疫共沉淀和质谱鉴定候选受体,发现SLC3A2;在Jurkat细胞中用CRISPR-Cas9敲除SLC3A2,检测VSIG4-Fc对TCR信号和IL-2产生的影响;通过AlphaFold预测结合界面,并通过突变验证关键残基。

7

阐明VSIG4通过SLC3A2抑制T细胞的代谢和离子机制

揭示VSIG4-SLC3A2相互作用如何通过代谢和离子途径抑制T细胞活化。

在Jurkat细胞中检测VSIG4-Fc对谷氨酰胺摄取、细胞内钠和钙离子通量的影响;在无谷氨酰胺、无钠(NMDG替代)或钙螯合(BAPTA-AM)条件下评估这些影响;在SLC3A2敲除细胞中验证依赖性。

8

开发并验证抗人VSIG4阻断抗体

获得靶向人VSIG4的中和抗体并评估其抗肿瘤活性。

用人VSIG4-Fc免疫小鼠,筛选杂交瘤克隆#88,验证其特异性阻断hVSIG4与SLC3A2结合,并恢复T细胞IL-2产生;在hVSIG4-KI小鼠和人类PBMC重建的NCG小鼠模型中评估其抗肿瘤疗效。

9

分析人肿瘤样本中VSIG4表达与临床相关性

评估VSIG4表达在人肿瘤中的预后价值及其与T细胞的空间关系。

分析公开数据库中VSIG4表达和生存数据;通过Western blot检测肺癌组织VSIG4蛋白水平;通过免疫组化检测胰腺癌组织微阵列中的VSIG4表达;通过多重免疫组化观察VSIG4+细胞与CD8+T细胞的空间接触。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基文中未明确说明--
RPMI 1640培养基文中未明确说明--
胎牛血清文中未明确说明--
青霉素/链霉素文中未明确说明--
MEM非必需氨基酸文中未明确说明--
L-谷氨酰胺文中未明确说明--
Freestyle 293表达培养基文中未明确说明--
基质胶Corning354234
抗小鼠VSIG4抗体 (#44)文中未明确说明--
抗人VSIG4抗体 (#88)文中未明确说明--
小鼠/大鼠IgGBeyotimeA7050/A7052
抗PD-1抗体SelleckA2122
吉西他滨YuanyeS17132
抗CD8抗体SelleckA2102
抗CSF1R抗体SelleckA2159
抗Gr-1抗体SelleckRB6-8C5
抗CCL5抗体BioXcellBE0449
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
磷酸化蛋白酶抑制剂SevenSW107-02
抗ERK1抗体Santa Cruzsc-271269
抗磷酸化ERK1/2抗体SelleckF0007
抗磷酸化LCK抗体AffinityAF3101
抗HSP90抗体Santa Cruzsc-13119
抗β-肌动蛋白抗体ABclonalAC026
抗C3/C3b/C3c抗体Proteintech21337–1
抗GAPDH抗体BBID190090-0100
HRP标记的二抗文中未明确说明L153,
增强化学发光检测试剂盒bltluxECL001
DNBelab C TaiM4 V3.0平台文中未明确说明--
MGI DNBSEQ-T7测序系统MGI--
Rhod-2 AM钙离子荧光探针Yeasen40776ES50
Pluronic F-127表面活性剂BeyotimeST501
BAPTA-AM钙螯合剂MCEHY-100545
N-甲基-D-葡萄糖胺BeyotimeST1551
SBFI-AM钠离子荧光探针Absinabs42027097
谷氨酰胺微量板检测试剂盒CohesionCAK1206
小鼠IFN-γ ELISA试剂盒BioLegend430804
人IL-2 ELISA试剂盒BioLegend431804
重组人SLC3A2-His蛋白MCEHY-P75368
柠檬酸钠溶液SolarbioC1032
山羊血清SolarbioSL038
DAB底物试剂盒BD Pharmingen550880
DAPI核酸染料SolarbioC0060
抗人VSIG4抗体AbmartME012547S
HRP标记的山羊抗小鼠二抗ProteintechRGAM011
抗CD8抗体ZSGB-BIOZA-0508
抗VSIG4抗体Abmartm044899s
抗SLC3A2抗体CST13180S
多聚-D-赖氨酸BeyotimeST508
Vevo 3100超声成像系统Fujifilm Visualsonics/VevoLAZR-X--
Varioskan LUX多功能酶标仪Thermo Fisher--
AlphaFold 3文中未明确说明--
Prism V.10软件GraphPad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
抗体筛选与验证
抗VSIG4抗体克隆的选择标准、中和活性(如阻断VSIG4-Fc结合和恢复IL-2)
阅读提示:Materials and methods: Screening and functional validation of anti-mouse VSIG4 blocking monoclonal antibodies; Results: 对应部分
肿瘤模型建立
细胞系(MC38、KPC等)、细胞数量(1×10^6、0.15×10^6等)、接种方式(皮下或原位)、Matrigel用量(40%)
阅读提示:Materials and methods: Mouse models and treatment; Figure legends for 图1
抗体治疗
抗体类型(#44或#88)、剂量(200 µg/小鼠)、给药途径(腹腔)、给药方案(如每日)
阅读提示:Materials and methods: Mouse models and treatment; Figure legends for 图1、图3、图6
联合治疗
联合用药(吉西他滨50 mg/kg、抗PD-1 100 µg/小鼠)的剂量和方案
阅读提示:Materials and methods: Mouse models and treatment; Figure legends for 图3
细胞耗竭实验
耗竭抗体(抗CD8、抗CSF1R、抗Gr-1、抗CCL5)的剂量和给药时间
阅读提示:Materials and methods: Mouse models and treatment; Figure legends for 图2
体外T细胞实验
Jurkat细胞预处理条件(无谷氨酰胺、NMDG、BAPTA-AM浓度)、刺激条件(抗CD3/CD28)、VSIG4-Fc浓度
阅读提示:Materials and methods: ELISA of cytokines, Gln detection, Intracellular Ca2+ flux detection, Intracellular Na+ flux detection; Figure legends for 图4、图5
受体鉴定
免疫共沉淀条件、质谱分析、SLC3A2敲除验证(qPCR、Western blot)
阅读提示:Materials and methods: Coimmunoprecipitation, Lentivirus-mediated gene knockout in Jurkat cells; Results: SLC3A2 is a functional receptor...
临床样本分析
GEO数据集编号、组织芯片样本数、多重免疫组化染色方案
阅读提示:Materials and methods: Bioinformatics and data mining, Immunohistochemistry and multiplex immunohistochemistry; Figure legends for 图7
统计分析
统计方法(t检验、方差分析)、显著性水平(p<0.05)
阅读提示:Materials and methods: Statistical analysis