开发一种免疫活性皮肤鳞状细胞癌模型,并确定VISTA和CTLA-4为可靶向的免疫检查点

Development of an immunocompetent cutaneous squamous cell carcinoma model identifies VISTA and CTLA-4 as targetable immune checkpoints

作者信息Alanis E Rodriguez Rosario, Roberto Rangel Jr, Nicholas Balbin, Zohra N Nizami, Jaafar Hadi, Ahmed Noor, Liping Dong, Arnoldo Corona, Nikitha Bhavani, Ricardo M Cruz Sanchez, Gemalene M Sunga, Ratna Veeramachaneni, Ganiraju C Manyam, Jing Wang, Wendong Yu, Andrew G Sikora, Jeffrey N Myers, Roberto Rangel
PMID42595354
发布时间2026-08-13
DOI10.1136/jitc-2025-013976

实验完整度

包含基因工程小鼠模型、同基因细胞系、多组学分析、体外功能实验、体内免疫治疗试验及人类样本验证,证据层级多样且具有功能机制验证。

主要模型

p53-GOF; Cdkn2a-LOF 基因工程小鼠模型 ROCSkin-1、ROCSkin-2、ROCSkin-5 同基因小鼠细胞系 C57BL/6J 小鼠皮下移植瘤模型 人类cSCC组织微阵列

重点核对

p53和Cdkn2a的突变状态及表达水平 同基因细胞系的基因组和转录组特征 不同ROCSkin模型的免疫微环境组成 STING激动剂和免疫检查点阻断的治疗方案及剂量 人类cSCC组织中VISTA的表达水平

摘要

背景:皮肤鳞状细胞癌(cSCC)的免疫治疗方法仍仅限于程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)阻断。尽管基因组学研究已表征了cSCC中的关键驱动突变,但缺乏能够忠实再现人类疾病的遗传景观和免疫微环境的临床前模型,而这些模型可能推动新型有效疗法的开发。方法:为了满足这一需求,我们生成了在复层上皮中携带诱导型p53wmR172H表达和Cdkn2a缺失的基因工程小鼠模型。这些小鼠自发发展出高分化型和梭形细胞型cSCC,其组织病理学和免疫学特征与患者中观察到的相似。我们建立了同基因细胞系,并通过全外显子组测序和RNA测序表征了其基因组和转录组特征。我们使用这些同基因肿瘤模型来测试STING激动剂、PD-1、VISTA和CTLA-4阻断在不同方案和组合下的效果。最后,在同基因模型中检测到的免疫检查点分子在人类cSCC组织阵列中得到了验证。结果:全外显子组测序证实了与人类cSCC重叠的突变,包括Notch、干扰素信号和细胞因子通路中的突变。转录组分析揭示了免疫调节基因(包括Cd274、Lgals9和Il33)的上调,提示存在抑制性肿瘤免疫微环境(TIME)。该模型的临床前治疗评估表明,PD-1阻断和STING激动剂治疗引发了部分反应。STING激动剂与靶向PD-1/CTLA-4或PD-1/VISTA的检查点抑制联合使用,显著增强了抗PD-1单药治疗耐药肿瘤中的抗肿瘤免疫。结论:这些结果建立了一个稳健的、遗传定义的、免疫活性平台,用于模拟cSCC并评估治疗该疾病患者的新型免疫治疗策略。我们的发现还将VISTA和CTLA-4确定为cSCC中有前景的免疫检查点靶点,并支持对这种免疫检查点阻断组合进行临床评估,以克服免疫检查点抑制剂耐药并改善临床结局。关键词:免疫检查点抑制剂,皮肤癌,免疫疗法,免疫抑制。

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
开发能够忠实再现人类cSCC遗传和免疫特征的临床前模型,并评估新型免疫治疗组合的疗效。
核心机制
STING激动剂与PD-1/CTLA-4或PD-1/VISTA阻断联合通过增强抗肿瘤免疫,在抗PD-1单药耐药的肿瘤中发挥作用。
主要证据
在ROCSkin-2模型中,STING+抗PD-1+抗CTLA-4和STING+抗PD-1+抗VISTA三重组合显著延长了生存期,且人类cSCC样本中VISTA高表达。
研究意义
研究为cSCC免疫治疗提供了可靠的模型平台,并支持VISTA和CTLA-4作为克服免疫检查点抑制剂耐药的潜在靶点。

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

建立基因工程小鼠模型

模拟人类cSCC的遗传背景和自发肿瘤形成。

使用K14-Cre介导的p53R172H表达和Cdkn2a缺失,监测小鼠自发肿瘤发生。

2

生成并表征同基因细胞系

获得可移植的cSCC细胞系,用于体外和体内研究。

从自发肿瘤中分离细胞,建立ROCSkin系列细胞系,并进行全外显子组测序、RNA测序和核型分析。

3

评估肿瘤免疫微环境

描述不同模型的免疫细胞组成和免疫检查点表达。

通过流式细胞术和多重免疫组化分析肿瘤浸润免疫细胞。

4

测试免疫治疗反应

评估不同治疗方案在ROCSkin模型中的疗效。

皮下接种肿瘤细胞后,给予抗PD-1、STING激动剂、抗CTLA-4、抗VISTA抗体及其组合。

5

验证人类样本中的VISTA表达

评估VISTA在人类cSCC中的临床相关性。

对人cSCC组织微阵列进行VISTA免疫组化染色,并量化表达。

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----
血液和细胞培养DNA小量提取试剂盒Qiagen13323
RNA小量提取试剂盒Zymo Research--
抗细胞角蛋白抗体Cell Signaling Technology83957
抗波形蛋白抗体Cell Signaling Technology5741
抗p53抗体Leica BiosystemsNCL-L-p53-CM5p
抗VISTA抗体Cell Signaling Technology54979
抗p53抗体Cell Signaling Technology32532
抗β-肌动蛋白抗体Santa Cruz Biotechnologysc81178
RNeasy小量提取试剂盒Qiagen--
SuperScript III反转录试剂盒Life Technologies--
SsoAdvanced通用SYBR Green预混液Bio-Rad--
胶原酶I----
胶原酶IV----
脱氧核糖核酸酶I----
抗小鼠PD-1抗体Bio X CellBP0146
抗CTLA-4抗体Bio X CellBE0131
抗VISTA抗体Bio X CellBE0310
STING激动剂c-di-GMPInvivoGentlrl-nacdg

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
动物模型建立
基因型(p53-GOF; Cdkn2a-LOF)、Cre介导的等位基因激活/缺失、小鼠品系(C57BL/6J背景)
阅读提示:Methods: Mice
细胞系建立
肿瘤来源、细胞系名称(ROCSkin-1, -2, -3, -5)、培养基成分、培养条件
阅读提示:Methods: Establishment of syngeneic mouse cSCC cell lines
测序分析
测序平台(NovaSeqX+150 PE)、比对参考基因组(mm10)
阅读提示:Methods: Next generation sequencing
免疫表型分析
抗体克隆、稀释度、染色方案
阅读提示:Methods: Flow cytometric analysis
免疫治疗
抗体剂量、给药途径、治疗时间点
阅读提示:Methods: Immunotherapy