TLR7配体的抗肿瘤活性被胰腺肿瘤微环境破坏

The antitumoral activity of TLR7 ligands is corrupted by the microenvironment of pancreatic tumors

作者信息Marie Rouanet, Naima Hanoun, Hubert Lulka, Cindy Ferreira, Pierre Garcin, Martin Sramek, Godefroy Jacquemin, Agnès Coste, Delphine Pagan, Carine Valle, Emeline Sarot, Vera Pancaldi, Frédéric Lopez, Louis Buscail, Pierre Cordelier
PMID35038581
期刊Mol Ther
发布时间2022-04-06
DOI10.1016/j.ymthe.2022.01.018

实验完整度

高

包含体外细胞实验(增殖、凋亡、机制)、体内免疫缺陷与免疫活性模型、巨噬细胞耗竭等功能验证。

主要模型

R211小鼠胰腺癌细胞系(KPC模型来源) R211-RSLuc原位胰腺癌模型(免疫缺陷NSG小鼠) R211-RSLuc原位胰腺癌模型(免疫活性C57BL/6小鼠) Mia PACA-2人胰腺癌细胞系 DT6606小鼠胰腺癌细胞系

重点核对

CL347剂量:体外IC50为77±1.2μM,体内注射剂量为20、40、80μg R211细胞TLR7敲低验证(shRNA) 免疫活性小鼠中CL347给药途径(腹腔或瘤内) 巨噬细胞耗竭实验(clodronate) 肿瘤生长监测(IVIS生物发光)

摘要

Toll样受体(TLR)是先天免疫系统的关键参与者。最近的研究表明,它们可能影响胰腺癌的生长,这是一种无法治愈的疾病。其中,TLR7显示出治疗前景,但也可能促进肿瘤生长。因此,我们旨在阐明TLR7配体在实验性胰腺癌模型中的治疗潜力,为临床应用打开大门。在体外,我们发现TLR7配体强烈抑制人和鼠胰腺癌细胞的增殖,与TLR2激动剂相比。因此,TLR7治疗改变癌细胞的细胞周期并诱导细胞凋亡死亡。在体内,TLR7激动剂治疗显著延迟了免疫缺陷小鼠中移植的鼠胰腺肿瘤的生长。值得注意的是,当肿瘤移植到免疫活性模型中时,TLR7配体给药反而增加了肿瘤生长并加速了动物死亡。进一步的研究表明,TLR7激动剂调节肿瘤内巨噬细胞的含量和表型,并且耗尽这些肿瘤相关巨噬细胞强烈阻碍了TLR7激动剂诱导的肿瘤生长。总的来说,我们的发现揭示了TLR7激动剂在实验性癌症模型中的双重作用,并对其用于胰腺癌治疗提出质疑。

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
TLR7配体在胰腺癌中是否具有治疗潜力,其作用是否受肿瘤微环境影响?
核心机制
TLR7激动剂通过TLR7信号抑制癌细胞增殖和诱导凋亡,但在免疫活性宿主中,通过改变肿瘤相关巨噬细胞(增加CD86+/CD206−/CD204+促炎M1样巨噬细胞)促进肿瘤生长。
主要证据
体外实验显示CL347抑制R211细胞增殖并诱导凋亡;免疫缺陷小鼠中CL347抑制肿瘤生长;免疫活性小鼠中CL347促进肿瘤生长,且巨噬细胞耗竭削弱其促肿瘤作用。
研究意义
研究质疑TLR7激动剂用于胰腺癌治疗的价值,强调在评估候选药物时考虑肿瘤微环境的重要性。

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

体外抗增殖活性筛选

评估TLR7配体对胰腺癌细胞增殖的直接影响。

使用R211-NucG细胞,用不同TLR7配体(CL264, ssRNA40, CL307, CL347, CL419, CL553等)处理,通过IncuCyte ZOOM实时监测细胞增殖。

2

验证TLR7特异性及机制

确认CL347的作用依赖TLR7,并探索细胞周期和凋亡相关分子机制。

用靶向TLR7的shRNA转染R211细胞,然后用CL347处理,检测增殖。同时分析细胞周期分布和凋亡蛋白表达。

3

免疫缺陷小鼠体内抗肿瘤评估

评估TLR7激动剂CL347在缺乏适应性免疫情况下的抗肿瘤作用。

将R211-RSLuc细胞原位植入NSG小鼠胰腺,腹腔注射CL347(20,40,80μg),监测肿瘤生长和生存期。

4

免疫活性小鼠体内效应评估

评估TLR7激动剂在免疫功能正常宿主中的治疗效果。

将R211-RSLuc细胞原位植入C57BL/6小鼠,腹腔或瘤内注射CL347或R848,监测肿瘤生长和生存期。

5

肿瘤微环境免疫细胞分析

探究CL347治疗后肿瘤免疫细胞(特别是巨噬细胞)的变化。

通过免疫组化(CD3, F4/80)和流式细胞术(CD11b, F4/80, MHCII, CD86, CD206, CD204)分析肿瘤组织中的免疫细胞组成和表型。

6

巨噬细胞耗竭功能性验证

确定巨噬细胞在CL347促肿瘤作用中的必要性。

使用clodronate脂质体耗竭巨噬细胞,再给予CL347,评估肿瘤生长和活力变化。

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
IncuCyte ZOOM活细胞成像系统Sartorius--
IncuCyte Cytotox Red试剂Sartorius--
DMEM培养基Life Technologies--
胎牛血清----
jetPRIME转染试剂Polyplus--
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂Sigma-Aldrich--
Clarity Western ECL底物Bio-Rad--
Trans-Blot Turbo转印系统Bio-Rad--
MACSQuant VYB流式细胞仪Miltenyi Biotec--
TRIzol试剂Life Technologies--
StepOnePlus实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
SsoFast EvaGreen超混液Bio-Rad--
IVIS Spectrum成像系统PerkinElmer--
Xenolight D-荧光素PerkinElmer--
Aixplorer超声系统SuperSonic Imagine--
免疫组化试剂盒DakoCytomation--
Z1库尔特颗粒计数器Beckman Coulter--
NucLight GFPSartorius--
RediFect红移荧光素酶PerkinElmer--

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
细胞培养
R211细胞使用DMEM(4.5g/L葡萄糖)添加10%FCS、L-谷氨酰胺、抗生素和plasmocin;细胞在37°C、5%CO2下培养。
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
体外药物处理
CL347浓度范围12.5-100μM,处理时间72小时。
阅读提示:Materials and methods, Cell proliferation
TLR7敲低验证
使用psiRNA-TLR质粒(100ng/well)转染R211细胞,确认TLR7表达降低(RT-qPCR验证)。
阅读提示:Materials and methods, Lentiviral transduction and cell transfection; Results 1st section
免疫缺陷小鼠实验
NSG小鼠胰腺内注射5×10^4 R211-RSLuc细胞;15天后开始治疗:腹腔注射CL347(20,40,80μg)或对照(PBS+5%葡萄糖);监测肿瘤生长。
阅读提示:Materials and methods, In vivo experiments; Figure 2 legend
免疫活性小鼠实验
C57BL/6小鼠胰腺内注射5×10^4 R211-RSLuc细胞;10-15天后开始治疗:CL347(3,20,40,80μg)或R848腹腔或瘤内注射;监测肿瘤生长和生存。
阅读提示:Materials and methods, In vivo experiments; Figure 3 legend
巨噬细胞耗竭实验
使用clodronate脂质体耗竭巨噬细胞,然后腹腔注射CL347(80μg),治疗7天后分析肿瘤体积和活力。
阅读提示:Materials and methods, In vivo experiments; Figure 5 legend
流式分析肿瘤免疫细胞
肿瘤单细胞悬液使用LIVE/DEAD试剂盒和CD11b、F4/80、MHCII、CD86、CD206、CD204抗体染色。
阅读提示:Materials and methods, Flow cytometry