SIRT1抑制T细胞浸润和三级淋巴结构形成以促进放射免疫治疗抵抗

SIRT1 Inhibits T-cell Infiltration and Tertiary Lymphoid Structure Formation to Promote Radioimmunotherapy Resistance

作者信息Yunxing Shi, Zong-Feng Wu, Shaoru Liu, Taixuan Wan, Renhan Luo, Huashan Liu, Ziwei Zeng, Wenxin Li, Zhenxing Liang, Li Xiong, Shuangling Luo, Yunfei Yuan, Liang Huang, Liang Kang
PMID42008113
发布时间2026-08-04
DOI10.1158/0008-5472.CAN-25-4207

实验完整度

研究包含临床样本分析、体外细胞实验、多种小鼠模型(同系、人源化、PDX)及功能验证(基因敲除、回补、药物抑制),并解析了分子机制(DDX5去乙酰化、R-loop、cGAS/STING)和代谢环路。

主要模型

MSS直肠癌患者样本(放疗及放免联合队列) CT26小鼠结直肠癌细胞系(BALB/c同系移植瘤模型) HT29人结直肠癌细胞系(CD34+人源化小鼠移植瘤模型) MSS结直肠癌患者来源异种移植瘤(PDX)模型

重点核对

SIRT1敲除对放疗联合抗PD-1治疗肿瘤生长的影响 SIRT1敲除后放疗诱导的胞质RNA:DNA杂交体及cGAS/STING通路激活 DDX5 K328去乙酰化在R-loop解旋和RNA:DNA杂交体积累中的作用 色氨酸–SIRT1–SLC36A4正反馈环路对三级淋巴结构形成的影响 SIRT1抑制剂EX527和阿司匹林对放射免疫治疗疗效的增强作用

摘要

微卫星稳定型(MSS)直肠癌对免疫治疗具有内在耐药性。尽管放疗常与免疫检查点抑制剂(ICI)联合以增强免疫治疗反应,但许多免疫冷肿瘤仍然无响应。在本研究中,我们观察到在放疗后接受免疫治疗并获得病理完全缓解的患者中,电子传递链活性、乙酰辅酶A水平和整体赖氨酸乙酰化水平显著增加。转录组筛选和体内实验揭示,SIRT1(蛋白质乙酰化的关键调控因子)限制了放疗的免疫刺激效应。机制上,SIRT1使DDX5去乙酰化,促进辐射诱导的R-loop解旋,抑制细胞质RNA:DNA杂交体积累,从而抑制cGAS/STING通路激活和T细胞浸润。此外,放疗诱导色氨酸–SIRT1–SLC36A4正反馈环路,增强SIRT1活性并促进肿瘤细胞从微环境中竞争性摄取色氨酸,从而抑制三级淋巴结构(TLS)形成和放射免疫治疗疗效。最后,将SIRT1抑制剂和阿司匹林与放疗联合,可将对ICI无反应的直肠癌转化为对ICI敏感的免疫原性肿瘤。总之,本研究将SIRT1确定为克服MSS直肠癌放射免疫治疗抵抗的潜在生物标志物和治疗靶点。

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
MSS直肠癌中放疗未能有效增敏免疫治疗的潜在机制是什么?
核心机制
SIRT1去乙酰化DDX5(K328)促进R-loop解旋,减少胞质RNA:DNA杂交体积累,抑制cGAS/STING通路和T细胞浸润;放疗诱导色氨酸–SIRT1–SLC36A4正反馈环路,增强SIRT1活性并促进肿瘤细胞竞争性摄取色氨酸,抑制三级淋巴结构形成。
主要证据
临床样本(pCR vs non-pCR)显示SIRT1高表达与不良预后相关;Sirt1敲除在CT26和HT29模型中增强放疗联合抗PD-1的疗效,并伴随cGAS/STING激活和TLS形成;DDX5 K328R突变或SIRT1抑制剂/阿司匹林处理可模拟Sirt1敲除效应。
研究意义
本研究将SIRT1确定为克服MSS直肠癌放射免疫治疗抵抗的潜在生物标志物和治疗靶点,并提出SIRT1抑制剂和阿司匹林联合放疗可能提高免疫治疗敏感性。

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

临床样本分析

识别与放射免疫治疗反应相关的代谢和乙酰化特征

对接受放疗后免疫治疗的MSS直肠癌患者活检样本进行RNA-seq,比较pCR与非pCR组的差异表达基因,并检测乙酰辅酶A水平和整体赖氨酸乙酰化水平。

2

体外细胞实验

验证SIRT1对放疗诱导免疫刺激效应的影响及机制

在CT26和HT29细胞中敲除SIRT1,检测放疗后cGAS/STING通路激活(cGAMP、p-TBK1、p-IRF3)、IFNβ和ISG表达,以及胞质RNA:DNA杂交体水平。

3

小鼠移植瘤模型

评估SIRT1缺失对放疗联合免疫治疗疗效的影响

将Sirt1敲除或野生型CT26细胞接种BALB/c小鼠,或SIRT1敲除HT29细胞接种人源化小鼠,进行放疗(8 Gy)和抗PD-1治疗,监测肿瘤生长。

4

机制解析

阐明SIRT1调控RNA:DNA杂交体和TLS形成的分子机制

通过免疫共沉淀、质谱鉴定SIRT1底物DDX5,验证K328去乙酰化对R-loop解旋、相分离和下游信号的影响;通过转录组和代谢分析揭示色氨酸–SIRT1–SLC36A4反馈环路。

5

药物干预验证

测试SIRT1抑制剂和阿司匹林联合放疗能否增强免疫治疗疗效

在CT26荷瘤小鼠中给予EX527或阿司匹林联合放疗和抗PD-1,评估肿瘤生长、免疫浸润和TLS形成。

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Thermo Fisher ScientificC11875500BT
胎牛血清GibcoA5669701
嘌呤霉素GibcoA1113803
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific11668019
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778100
RIPA裂解缓冲液MedChemExpressHY-K1001
PVDF膜Millipore03010040001
ECL检测试剂盒Millipore--
RNA快速纯化试剂盒EZBioscienceB0004D
PrimeScript cDNA合成试剂盒Invitrogen18080300
SYBR Green PCR试剂盒EZBioscienceCQ20
抗SIRT1抗体Proteintech13161-1-AP
抗CD45抗体Proteintech20103-1-AP
抗GZMB抗体ABclonalA2557
抗CD8抗体Affinity BiosciencesAF5126-50
抗CD20抗体Proteintech24828-1-AP
ChIP试剂盒Cell Signaling Technology2952825
免疫沉淀裂解缓冲液Thermo Fisher Scientific87788
蛋白A/G琼脂糖珠Thermo Fisher Scientific78610
594标记二抗Thermo Fisher ScientificR37117
488标记二抗Thermo Fisher ScientificA-11001
IFNβ ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPI572/PI568
cGAMP ELISA试剂盒Arbor AssaysK067-H5
Seahorse XF96分析仪Agilent--
EX527MedChemExpressHY-15452
阿司匹林----
抗PD-1抗体(RMP1-14)Bio X CellBE0146
抗PD-1抗体(J116)Bio X CellBE0188
BALB/c小鼠Guangdong Medical Laboratory Animal CenterGDMLAC-04
HLA-A2.1/B2M NSG小鼠Shanghai Model Organisms CenterNM-HU-241683

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
临床样本收集
患者队列纳入标准、放疗方案(25 Gy/5次)、免疫治疗周期(每21天一次)
阅读提示:Materials and Methods: Patients and tissues
细胞培养与基因敲除
细胞系(HT29, SW480, CT26, HEK293T)、培养基(DMEM)、SIRT1敲除的gRNA序列、转染试剂和筛选浓度(嘌呤霉素2 μg/mL)
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines and cell culture, Construction of SIRT1-knockout cells
体外放疗与机制检测
放疗剂量(6 Gy或8 Gy)、检测时间点(如2h、6h)、cGAMP/IFNβ ELISA方法、dRNH1-GFP使用浓度
阅读提示:Materials and Methods: 相关章节及Figure legends (图3, 4)
动物模型
小鼠品系(BALB/c, 人源化NSG)、细胞接种数量(2×10^6)、放疗方案(8 Gy单次)、药物剂量和给药途径(EX527 10 mg/kg, 抗PD-1 200 μg)
阅读提示:Materials and Methods: Subcutaneous colorectal xenografts
代谢与B细胞功能
Seahorse实验细胞数量(1×10^5)、抑制剂浓度(UK5099等)、B细胞分离方法(磁珠分选)、共培养时间(3天)
阅读提示:Materials and Methods: Oxygen consumption rate measurements, Isolation of B cells