通过IGFBP2/EGFR在肿瘤相关巨噬细胞中耗竭NIPA1可减弱急性髓系白血病的进展和化疗耐药

NIPA1 depletion in tumor-associated macrophages via IGFBP2/EGFR attenuates acute myeloid leukemia progression and chemoresistance

作者信息Shanhao Tang, Lixia Sheng, Qitian Mu, Yi Wang, Lieguang Chen, Kaihong Xu, Miao Zhou, Zhijuan Xu, An Wu, Guifang Ouyang
PMID41085686
发布时间2025-10
DOI10.1007/s00277-025-06688-1

实验完整度

高

包含细胞实验(巨噬细胞极化、功能验证)、体内动物实验(异种移植模型)以及机制验证(Co-IP、免疫荧光、IGFBP2/EGFR通路干预)等多个独立证据层级。

主要模型

THP-1来源的M2巨噬细胞 HL-60细胞系 HL-60/ADR耐药细胞系 BALB/c裸鼠异种移植模型

重点核对

M2巨噬细胞极化条件:IL-4 (50 ng/ml)和IL-13 (20 ng/ml)处理48小时 NIPA1敲低:使用sh-NIPA1-1和sh-NIPA1-2,其中sh-NIPA1-2用于后续实验 体外实验:HL-60和HL-60/ADR细胞用巨噬细胞条件培养基培养,检测细胞活力(CCK-8)、增殖(EdU)和凋亡(Annexin V/PI) 化疗敏感性:HL-60和HL-60/ADR细胞用不同浓度阿霉素(0-256 µM)处理24小时,计算IC50值 体内实验:HL-60细胞与M2巨噬细胞(sh-NC或sh-NIPA1)按1:1比例皮下共注射,每组8只小鼠

摘要

急性髓系白血病(AML)是一种侵袭性强且异质性高的恶性肿瘤,即使采用非常强化的治疗策略,临床结局仍不理想。既往研究表明,Prader-Willi/Angelman综合征1型(NIPA1)在AML患者中高表达,并与总生存期负相关。然而,关于NIPA1在AML中的分子机制的研究仍然有限。为了探讨NIPA1在AML中的作用及其分子机制,我们通过细胞实验发现,NIPA1在M2巨噬细胞中上调。NIPA1敲低抑制了M2巨噬细胞极化和AML细胞的存活。在动物实验中,我们还发现NIPA1耗竭限制了AML小鼠的肿瘤生长。进一步研究表明,NIPA1敲低抑制了M2巨噬细胞中的IGFBP2/表皮生长因子受体(EGFR)信号,从而削弱了白血病细胞的存活并降低了蒽环类药物耐药性。使用亲本HL-60和阿霉素耐药(HL-60/ADR)模型,我们证明靶向TAM的NIPA1耗竭增强了化疗敏感性并减弱了AML进展。因此,NIPA1可作为急性髓系白血病(AML)免疫治疗的潜在治疗策略。

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
NIPA1在肿瘤相关巨噬细胞中是否通过IGFBP2/EGFR轴影响AML进展和化疗耐药?
核心机制
NIPA1通过调控IGFBP2/EGFR轴促进M2巨噬细胞极化,进而支持AML细胞存活并增强化疗耐药性。
主要证据
细胞实验显示NIPA1敲低抑制M2极化并降低HL-60和HL-60/ADR细胞活力、增殖,增加凋亡;动物实验证实NIPA1敲低抑制肿瘤生长并促进M1极化。机制上,Co-IP和免疫荧光显示NIPA1与IGFBP2、IGFBP2与EGFR存在相互作用。
研究意义
靶向NIPA1可能作为AML免疫治疗的潜在策略,有望减轻蒽环类药物耐药,但需在体内模型中进一步评估。

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

M2巨噬细胞极化模型建立及NIPA1表达检测

验证IL-4/IL-13是否成功诱导M2极化,并检测NIPA1在M2巨噬细胞中的表达。

THP-1细胞用PMA (100 ng/mL)诱导为M0巨噬细胞,再用IL-4 (50 ng/ml)和IL-13 (20 ng/ml)刺激48小时诱导M2极化。通过qRT-PCR检测CD68、CD163、NIPA1 mRNA水平,流式细胞术检测CD163+细胞比例。

2

NIPA1敲低对M2巨噬细胞极化的影响

确定NIPA1是否调控巨噬细胞向M2表型极化。

使用sh-NIPA1-1和sh-NIPA1-2转染M2巨噬细胞(48小时),qRT-PCR和western blot验证敲低效率,检测M1/M2标记物CD86和CD163的表达及阳性细胞比例。

3

NIPA1敲低巨噬细胞对AML细胞功能的影响

评估NIPA1敲低后M2巨噬细胞条件培养基对HL-60和HL-60/ADR细胞活力、增殖和凋亡的影响。

收集NIPA1敲低M2巨噬细胞的条件培养基(CM),处理HL-60和HL-60/ADR细胞。CCK-8检测24、48、72小时细胞活力;EdU实验检测24小时增殖(EdU脉冲最后2小时);Annexin V/PI流式检测48小时凋亡;western blot检测Bax/Bcl-2蛋白表达。

4

NIPA1与IGFBP2/EGFR相互作用的验证

验证NIPA1与IGFBP2、IGFBP2与EGFR之间的蛋白-蛋白相互作用和共定位。

通过Co-IP实验检测NIPA1与IGFBP2、IGFBP2与EGFR的结合;通过双色免疫荧光实验观察IGFBP2(红色)与NIPA1(绿色)、IGFBP2(红色)与EGFR(绿色)的共定位。

5

IGFBP2/EGFR轴在NIPA1敲低效应中的功能验证

验证NIPA1敲低对巨噬细胞极化和AML细胞功能的影响是否由IGFBP2/EGFR轴介导。

在M2巨噬细胞中,将sh-NIPA1与IGFBP2过表达载体(Ov-IGFBP2)共转染,并在部分组加入EGFR抑制剂西妥昔单抗(cetuximab)处理最后24小时。检测巨噬细胞极化标志物(CD86、CD163)以及CM对AML细胞活力、增殖、凋亡和ADR敏感性(IC50)的影响。

6

体内验证NIPA1敲低对AML肿瘤生长的影响

在动物模型中验证巨噬细胞NIPA1敲低对AML肿瘤生长和免疫表型的影响。

将HL-60细胞与sh-NC或sh-NIPA1转染的M2巨噬细胞(1:1比例)皮下共注射入BALB/c裸鼠,每3天测量肿瘤体积,实验终点收获肿瘤称重。通过免疫组化检测NIPA1和Ki67表达,TUNEL染色检测凋亡,western blot检测Bax/Bcl-2,流式细胞术分析肿瘤内CD86+和CD163+细胞比例。

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
RPMI-1640培养基Hyclone--
胎牛血清Gibco--
IMDM培养基----
β-巯基乙醇----
青霉素/链霉素----
佛波醇肉豆蔻酸乙酸酯Sigma-Aldrich--
白细胞介素-4R&D Systems--
白细胞介素-13R&D Systems--
阿霉素----
西妥昔单抗----
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
ReverTra Ace qPCR逆转录试剂盒Toyobo--
LightCycler 96实时荧光定量PCR仪Roche--
SYBR Master Mix试剂盒OriGene Technology--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜Bio-Rad--
增强化学发光试剂盒GE Healthcare--
Annexin V/PI染色试剂盒Beyotime--
FACS Calibur流式细胞仪BD Biosciences--
CCK-8试剂Dongren Chemical Technology--
酶标仪Biotek--
Click-iT EdU Alexa Fluor 488试剂盒Invitrogen--
DAPI----
荧光显微镜Olympus--
Protein A/G琼脂糖珠Calbiochem--
基质胶----
IV型胶原酶----
Dako免疫组化试剂盒Agilent Technologies--
TUNEL检测混合物Beyotime--
GraphPad Prism软件----

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
M2巨噬细胞极化
THP-1细胞用PMA (100 ng/mL)诱导为M0,再用IL-4 (50 ng/ml)和IL-13 (20 ng/ml)处理48小时。
阅读提示:Methods 细胞培养、处理和转染部分;图1图注。
NIPA1敲低
shRNA序列(sh-NIPA1-1和sh-NIPA1-2)及转染试剂Lipofectamine 3000的使用条件。
阅读提示:Methods 细胞培养、处理和转染部分;图2图注。
体外功能实验
条件培养基处理时间(24、48、72小时)及检测指标(CCK-8、EdU、凋亡)。
阅读提示:Methods CCK-8、EdU和流式细胞术部分;图3图注。
化疗敏感性
ADR浓度梯度(0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 µM)和处理时间(24小时)。
阅读提示:Methods CCK-8 assay部分;图6F图注。
动物实验
共注射细胞比例(1:1)、每只小鼠注射细胞数(5×10^6 HL-60 + 5×10^6 M2)、注射体积和基质胶使用。
阅读提示:Methods Animal study部分;图7图注。