靶向cTRIP12拮抗铁死亡耐药并增强胰腺癌免疫治疗敏感性

Targeting cTRIP12 counteracts ferroptosis resistance and augments sensitivity to immunotherapy in pancreatic cancer

作者信息Hongyi Lin, Shuncang Zhu, Yinhao Chen, Jinpeng Lu, Chengke Xie, Chengyu Liao, Xiaoxiao Huang, Ge Li, Yongding Wu, Zhiyuan Li, Jianfei Hu, Xinquan Lin, Yifeng Tian, Qiaowei Li, Zuwei Wang, Shi Chen
PMID40154160
发布时间2025-07
DOI10.1016/j.drup.2025.101240

实验完整度

包含临床样本分析、体外细胞实验、类器官模型、人源化小鼠异种移植模型等多层次验证,并进行了功能获得/丧失实验和机制研究。

主要模型

PDAC临床样本(117例) Mia PaCa-2和PANC-1细胞系 患者来源类器官(PDO) HuNSG小鼠异种移植瘤模型

重点核对

PDAC患者样本分组基于MDA和4HNE免疫组化评分,n=117 cTRIP12敲低或过表达稳定细胞系的构建(shRNA和过表达质粒) 铁死亡诱导剂erastin处理浓度和时间(IC50测定,48小时) 体内实验给药方案(erastin 10 mg/kg,GSK2656157 25 mg/kg,抗CTLA-4 50 μg/只,每3天一次,共4周) 统计方法:GraphPad Prism 9.0和SPSS 23.0,t检验或Mann-Whitney U检验,ANOVA

摘要

目的:目前胰腺导管腺癌(PDAC)的治疗策略在提高患者生存率方面效果有限,这主要是由于铁死亡耐药和免疫抑制。本研究旨在识别与PDAC肿瘤细胞铁死亡耐药和免疫抑制相关的分子机制。方法:对临床样本进行环状RNA测序(circRNA-seq),以鉴定可能介导铁死亡耐药的circRNA。采用C11-BODIPY染色、FerroOrange染色、谷胱甘肽比值、丙二醛定量和透射电子显微镜评估铁死亡。通过RNA pulldown、质谱、RNA免疫沉淀和免疫共沉淀试验研究分子机制。利用HuNSG小鼠异种移植瘤模型验证治疗药物。结果:在铁死亡耐药的PDAC样本中鉴定出源自TRIP12的circRNA(cTRIP12)。cTRIP12敲低增加PDAC细胞对铁死亡和免疫治疗的敏感性。随后的机制研究表明,cTRIP12特异性结合O-连接N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)蛋白并增加细胞内O-GlcNAc修饰水平,导致肿瘤细胞中铁蛋白重链(FTH)和PD-L1蛋白水平升高。值得注意的是,高cTRIP12表达通过与其相互作用蛋白OGT和蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)作为蛋白支架,抑制PDAC细胞的铁死亡敏感性并增加免疫抵抗。cTRIP12抑制通过降低FTH和PD-L1表达诱导PDAC细胞铁死亡,并协同提高免疫治疗效果。体内动物实验证实,由GSK2656157、erastin和抗CTLA-4组成的三联疗法有效抑制了cTRIP12高表达肿瘤中PDAC的进展。结论:我们阐明了PDAC患者铁死亡耐药和免疫抑制同时发生的分子机制。我们的研究提供了一种新的治疗策略,可以促进肿瘤细胞铁死亡并提高免疫治疗疗效。

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
PDAC肿瘤细胞中铁死亡耐药和免疫抑制共存的分子机制是什么?
核心机制
cTRIP12作为蛋白支架,结合PERK和OGT,促进PERK介导的OGT磷酸化,增强OGT酶活性,提高FTH和HGS的O-GlcNAc修饰水平,进而稳定FTH蛋白并减少PD-L1的溶酶体降解,导致铁死亡耐药和免疫逃逸。
主要证据
临床样本中cTRIP12高表达与铁死亡低水平及CD8+T细胞浸润减少相关;体内体外实验显示cTRIP12敲低增加铁死亡并增强T细胞杀伤;机制上通过RNA pulldown、质谱、RIP、Co-IP等证明cTRIP12与OGT和PERK结合,且HR1和HR3结构域是结合所需。
研究意义
提出cTRIP12可作为PDAC铁死亡和免疫治疗的靶向生物标志物,并验证了GSK2656157、erastin和抗CTLA-4三联疗法在动物模型中的有效性和安全性。

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

临床样本分组与circRNA筛选

鉴定与铁死亡耐药相关的circRNA

收集117例PDAC患者样本,根据MDA和4HNE免疫组化表达分为铁死亡敏感组和耐药组,进行circRNA-seq,筛选差异表达circRNA,并通过qRT-PCR验证。

2

cTRIP12功能验证

验证cTRIP12对铁死亡敏感性和肿瘤进展的影响

在Mia PaCa-2和PANC-1细胞中敲低或过表达cTRIP12,检测铁死亡标志物(脂质过氧化、Fe2+、MDA、GSH/GSSG)、细胞增殖和体内肿瘤生长。

3

下游分子机制解析

探究cTRIP12调节铁死亡和免疫的分子机制

检测铁死亡相关分子表达,确认FTH是关键靶点;通过RNA pulldown、质谱、RIP、Co-IP等鉴定cTRIP12结合蛋白OGT和PERK,并验证相互作用的特异性。

4

O-GlcNAc修饰调控验证

验证cTRIP12/OGT轴对FTH和PD-L1表达的影响

通过遗传和药理学手段改变OGT或O-GlcNAc水平,检测FTH和PD-L1蛋白表达及O-GlcNAc修饰变化。

5

体内联合治疗评估

评估GSK2656157、erastin和抗CTLA-4三联疗法的抗肿瘤效果和安全性

在HuNSG小鼠皮下和原位异种移植模型中,比较不同治疗组合的肿瘤体积、重量、铁死亡标志物及免疫浸润。

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----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
ErastinMCEHY-15763
GSK2656157MCEHY-13820
OSMI-1SigmaSML1621
TMGSigmaSML0244
抗CTLA-4抗体BioxcellBE0190
MDA抗体Abcamab4544
4-HNE抗体Abcamab48506
GPX4抗体HUABIOET1706-45
FTL抗体Abcamab109373
ACSL4抗体Abcamab155282
FTH抗体Santa cruzsc-376594
FSP1抗体Abcamab197896
SLC7A11抗体AbelonalA2413
β-actin抗体Abcamab8226
PD-L1抗体zenbioR30023
OGT抗体HUABIO11576-2-AP
p-OGT(Ser20)抗体SignalwaySAB498P
PERK抗体Santa cruzsc-377400
O-GlcNAc抗体Abcamab2739
HGS抗体BiosciencesCPA7268
磷酸化丝氨酸/苏氨酸抗体PhosphoSolutionsPM3801
Roche转染试剂Roche--
Matrigel基质胶Corning--
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript反转录试剂盒TaKaRa--
StepOnePlus实时荧光定量PCR系统Thermo Fisher Scientific--
RNase RGeenseed--
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
C11-BODIPY 581/591荧光探针Thermo Fisher Scientific--
FerroOrange荧光探针Dojindo--
MDA检测试剂盒Abcam--
活/死细胞染色试剂盒BestBio--
RIPA裂解液Solarbio--
Pierce ECL化学发光试剂Thermo Fisher Scientific--
Ficoll密度梯度分离液Fcmacs Biotechnology--
CD8+ T细胞分选试剂盒Miltenyi Biotec--
抗CD3抗体BioLegend--
抗CD28抗体BioLegend--
重组人IL-2PeproTech--
Magna RIP试剂盒Merck Millipore--
T4 DNA连接酶TaKaRa--

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
临床样本分析
样本量(n=117),分组标准(基于MDA和4HNE免疫组化评分),测序样本数(n=5),患者来源医院
阅读提示:Materials and methods: Human PDAC specimens;Fig. 1A-B
细胞培养与处理
细胞系(Mia PaCa-2, PANC-1),培养条件(37°C, 5% CO2),培养基(DMEM,10% FBS),erastin浓度(IC50测定)
阅读提示:Materials and methods: Cell lines;Fig. 2B
基因操作
shRNA序列,过表达质粒,转染试剂(Roche),稳定细胞系构建方法
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection;Fig. 2A
体内实验
动物品系(NSG),细胞数量(2.0×10^6),给药剂量(erastin 10mg/kg, GSK2656157 25mg/kg, anti-CTLA-4 50μg/只),给药频率(每3天一次,共4周)
阅读提示:Materials and methods: Humanized mouse model;Fig. 8
免疫相关检测
效应细胞与靶细胞比例(10:1),共培养时间(48h),LDH释放检测方法,细胞因子检测方法(ELISA)
阅读提示:Materials and methods: CD8+ T-cell-mediated tumor cell killing assay;Fig. 4