中性粒细胞中的MYO1F是对免疫检查点阻断疗法反应所必需的

MYO1F in neutrophils is required for the response to immune checkpoint blockade therapy

作者信息Yingying Qu, Wenhua Liang, Mingzhu Yu, Chenhui Wang, Min Luo, Lin Zhong, Zhigang Li, Feng Wang
PMID40202509
期刊J Exp Med
发布时间2025-06
DOI10.1084/jem.20241957

实验完整度

研究包含体外细胞实验、小鼠肿瘤模型(B16F10和MC38)、中性粒细胞过继转移、RNA-seq、免疫荧光、Co-IP等,并进行了机制验证和功能验证。

主要模型

B16F10黑色素瘤小鼠模型 MC38结肠癌小鼠模型 小鼠骨髓来源中性粒细胞 人类黑色素瘤组织样本

重点核对

MYO1F在肿瘤相关中性粒细胞中的表达水平 Myo1f敲除对肿瘤生长和免疫细胞浸润的影响 TGF-β1对MYO1F表达的调控及其机制 STAT3信号通路在MYO1F介导的免疫抑制中的作用 PD-L1和ROS在MYO1F缺失中性粒细胞中的表达水平

摘要

肿瘤相关中性粒细胞(TANs)是免疫检查点阻断(ICB)疗法有效性的重要障碍。因此,全面了解TANs的调控机制对于预测ICB疗效和改善免疫治疗策略至关重要。我们的研究揭示,在人类癌症和小鼠肿瘤模型中,MYO1F在中性粒细胞中选择性下调,并与ICB反应呈负相关。机制上,MYO1F通常通过抑制STAT3活性来抑制中性粒细胞的免疫抑制和增殖。然而,在肿瘤发生过程中,肿瘤来源的TGF-β1通过DNA甲基化破坏SPI1与Myo1f内含子8的结合,从而抑制Myo1f转录。MYO1F的减少通过STAT3依赖性信号通路将中性粒细胞重编程为免疫抑制状态。这种免疫抑制状态进一步通过诱导CTL耗竭促进肿瘤微环境(TME)重塑。这些发现确立了MYO1F作为TANs中的关键调控因子,突显了其在调节ICB治疗疗效中的重要作用。

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
MYO1F如何调控肿瘤相关中性粒细胞的免疫抑制功能和扩增,并影响免疫检查点阻断疗法的疗效?
核心机制
MYO1F通过与TRIM21竞争性结合,保护PHB1免受泛素化降解,从而抑制STAT3活性。肿瘤来源的TGF-β1通过诱导Myo1f内含子8区域CpG甲基化,抑制SPI1结合,下调Myo1f表达,导致STAT3激活,进而驱动中性粒细胞向免疫抑制表型转变。
主要证据
在B16F10和MC38小鼠肿瘤模型中,Myo1f缺失促进肿瘤生长,增加中性粒细胞浸润;RNA-seq和RT-qPCR显示Myo1f缺失上调免疫抑制基因(如PD-L1、NOS2、ARG1);中性粒细胞与CD8+T细胞共培养实验显示Myo1f缺失诱导T细胞耗竭;STAT3抑制剂处理可逆转这些效应。
研究意义
该研究揭示了MYO1F作为肿瘤相关中性粒细胞功能的关键调控因子,为预测ICB疗效提供了潜在生物标志物,并为改善免疫治疗策略提供了新方向。

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

临床相关性分析

评估MYO1F表达水平与ICB治疗反应及患者生存率的关系。

利用TIGER、ICBatlas和TCGA数据库分析肿瘤组织中MYO1F的表达,并分析其与ICB反应及生存率的相关性。

2

小鼠肿瘤模型验证

评估MYO1F缺失对肿瘤生长和免疫细胞浸润的影响。

将B16F10或MC38细胞接种于WT和Myo1f-/-小鼠,监测肿瘤生长和生存期,并通过流式细胞术分析肿瘤浸润免疫细胞。

3

中性粒细胞过继转移

验证MYO1F缺失的中性粒细胞在肿瘤进展中的直接作用。

从WT或Myo1f-/-肿瘤小鼠中分选肿瘤浸润中性粒细胞或骨髓中性粒细胞,过继转移至受体小鼠,观察肿瘤生长和CD8+T细胞功能。

4

RNA-seq和机制分析

鉴定MYO1F调控的中性粒细胞免疫抑制相关通路和关键分子。

对WT和Myo1f-/-肿瘤浸润中性粒细胞进行RNA-seq分析,结合RT-qPCR验证,发现STAT3激活和ROS/PD-L1通路相关基因表达变化。

5

机制验证(STAT3/ROS/PD-L1通路)

验证MYO1F通过STAT3-ROS/PD-L1通路调控中性粒细胞功能。

使用STAT3抑制剂(stattic)和NOX2抑制剂(GSK2795039)处理中性粒细胞,检测ROS水平和PD-L1表达,并评估其对CD8+T细胞功能的影响。

6

分子机制(MYO1F与TRIM21/PHB1相互作用)

阐明MYO1F调控STAT3活性的分子机制。

通过Co-IP、免疫荧光、泛素化实验,验证MYO1F与TRIM21的直接结合,并证明MYO1F竞争性抑制TRIM21介导的PHB1泛素化降解。

7

TGF-β1调控Myo1f表达机制

探究肿瘤来源的TGF-β1如何下调中性粒细胞中Myo1f表达。

用肿瘤细胞条件培养基或TGF-β1处理中性粒细胞,检测MYO1F表达;通过BSP测序和ChIP-RT-qPCR证明TGF-β1诱导Myo1f内含子8的CpG甲基化,抑制SPI1结合。

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
杜氏改良Eagle培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
RPMI-1640培养基----
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子PeproTech--
白细胞介素-6PeproTech--
β-巯基乙醇----
MEM非必需氨基酸Thermo Fisher Scientific--
HEPES缓冲液Thermo Fisher Scientific--
中性粒细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec--
细胞培养皿Corning FALCON--
Percoll----
BD流式细胞仪BD--
2',7'-二氯荧光素二乙酸酯----
MYO1F抗体Santa Cruzsc-376534
TRIM21抗体ABclonalA13547
PHB1抗体CST2426S
STAT3抗体CST9132
pSTAT3抗体CST9145
His标签抗体CST12698
Flag标签抗体CST14793
GAPDH抗体CST9145
抗FLAG M2亲和凝胶Sigma-AldrichA2220-1ML
Triton X-100----
牛血清白蛋白----
山羊抗小鼠Alexa 488Abcam--
山羊抗兔Alexa 647Abcam--
DAPIThermo Fisher Scientific--
Leica SP8激光共聚焦显微镜Leica--
ImageJ软件----
EDTA----
蔗糖----
OCT包埋剂Tissue-Tek--
CD11b抗体Abcamab8878
Ly6G抗体ABclonalA22270
山羊抗大鼠IgGAbcam--
山羊抗兔IgGAbcam--
人类黑色素瘤组织芯片YEPCOMEBioYP-MME1002c
多重免疫荧光染色试剂盒Absinabs50013
CD8抗体Absinabs120101
CD33抗体Abcamab269456
Vectra 3.0自动多光谱显微镜系统PerkinElmer--
TRIzol试剂Invitrogen--
cDNA合成试剂盒Applied Biosystems--
胰蛋白酶-EDTA(0.05%)Gibco25300054
Transwell小室(5 µm孔径)Corning--
Matrigel基质胶Corning356231
CXCL2趋化因子PeproTech25015
结晶紫----
CD8+ T细胞分离试剂盒STEMCELL19853
蛋白酶抑制剂Sigma-AldrichP8340
NP-40裂解液----
Dynabeads Protein G磁珠Thermo Fisher Scientific--
PMSF----
二硫苏糖醇----
PhosStop磷酸酶抑制剂----
Complete Mini EDTA-free蛋白酶抑制剂----
CFSE----
抗CD3抗体eBioscience--
抗CD28抗体eBioscience--
siRNA转染培养基(jetPRIME)polyplus--
siRNA-Myo1f----
siRNA-Cd274Santa CruzSC-39700
siRNA-Cxcl9Santa CruzSC-60027
siRNA-Phb1----
PLKO.1-puro载体----
Lipo3000转染试剂InvitrogenL3000015
病毒浓缩试剂盒BeyotimeC2901S
聚凝胺----
嘌呤霉素----
lentiCRISPR v2载体Addgene52961
Esp3i限制酶----
DH5α感受态细胞Sangon--
psPAX2包装质粒Addgene12260
pMD2.G包膜质粒Addgene12259
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
QIAamp DNA提取试剂盒Qiagen51306
EpiTect Fast DNA亚硫酸盐转化试剂盒Qiagen59824
pMD19-T载体----
Methyl Primer Express v1.0软件----
CpGPlot软件----
BiQ Analyzer软件----
SX-682(CXCR1/2抑制剂)----
抗PD-1抗体----
抗CTLA-4抗体----
顺铂----
Stattic(STAT3抑制剂)----
GSK2795039(NOX2抑制剂)----
EUK-134(超氧化物歧化酶模拟物)----
转化生长因子-β1----
脂多糖----
抗TGF-β1中和抗体----
白细胞介素-1β----
CXCL9趋化因子----

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
小鼠模型
小鼠品系:C57BL/6J WT和Myo1f-/-;细胞系:B16F10(2×10^5)或MC38(1×10^6)皮下注射;肿瘤生长监测时间;抗PD-1/抗CTLA-4给药剂量(10 mg/kg)和给药时间(第10、14、18天)
阅读提示:Methods: Mice; Results: Fig. 1 and Fig. 2 legends
中性粒细胞体外诱导
骨髓中性粒细胞分选方法;培养基组成(含GM-CSF和IL-6,浓度40 ng/ml);培养时间(通常4-6天)
阅读提示:Methods: Generation of neutrophils from murine BM in vitro
过继转移实验
供体小鼠(CD45.1标记);受体小鼠辐照剂量(950 rad);转移细胞数量(2×10^6)和频率(每4天一次)
阅读提示:Methods: Neutrophil transplant
细胞处理
TGF-β1浓度(1, 2, 5 ng/ml)和处理时间(48-72小时);stattic浓度(5 μM)和处理时间(24小时);NOX2抑制剂(GSK2795039)浓度和条件未明确;抗TGF-β1中和抗体浓度(0, 1, 2, 5 μg/ml)
阅读提示:Results: Fig. 6 and Fig. 4 legends; Methods: Cell culture
分子实验
抗体信息(MYO1F, TRIM21等);Co-IP实验条件;BSP测序引物序列;ChIP-RT-qPCR条件
阅读提示:Methods: Co-IP, BSP methylation sequencing, ChIP-RT-qPCR