主要穹窿蛋白通过与信号转导和转录激活因子6相互作用调控肿瘤相关巨噬细胞极化

Major vault protein regulates tumor-associated macrophage polarization through interaction with signal transducer and activator of transcription 6.

作者信息Chen Yu, Qingmei Zhu, Caijiao Ma, Chuanjin Luo, Longyu Nie, Huanhuan Cai, Qiming Wang, Fubing Wang, Hong Ren, Huan Yan, Ke Xu, Li Zhou, Caiyan Zhang, Guoping Lu, Zhibing Lu, Ying Zhu, Shi Liu
PMID38264642
发布时间2024-01-09
DOI10.3389/fimmu.2023.1289795

实验完整度

包含临床样本分析、细胞实验、体内小鼠模型、机制研究等多个独立证据层级,并有功能及机制验证。

主要模型

HCC患者肿瘤组织及癌旁组织 小鼠肝癌细胞系Hepa1-6和人肝癌细胞系Huh-7 小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)和腹腔巨噬细胞(PMs) C57BL/6野生型(Wt)和MVP敲除(Mvp-/-)小鼠皮下移植瘤模型

重点核对

MVP表达与M2巨噬细胞浸润的相关性(TIMER2.0数据库) MVP敲除或过表达对M2极化的影响 MVP与STAT6的相互作用 MVP对STAT6磷酸化和核转位的影响 Mvp-/-小鼠肿瘤生长及TAMs浸润情况

摘要

肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在肝细胞癌(HCC)的肿瘤微环境(TME)中至关重要。主要穹窿蛋白(MVP)介导多药耐药、细胞生长与发育以及病毒免疫。然而,MVP与TAMs极化在HCC中的关系尚未阐明。我们发现MVP显著增加了HCC患者肿瘤组织中M2型TAMs的浸润水平。MVP通过调控M2极化在体内外促进HCC增殖、转移和侵袭。机制上,MVP与信号转导和转录激活因子6(STAT6)结合并增强STAT6磷酸化。STAT6从胞质转位至细胞核并调控M2巨噬细胞相关基因转录。这些发现表明MVP调控巨噬细胞M2转录程序,揭示了其在TME中TAMs的潜在作用。

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
MVP是否通过调控TAMs极化影响HCC进展?其分子机制是什么?
核心机制
MVP作为支架蛋白与JAK1和STAT6形成三元复合物,增强JAK1与STAT6的结合,促进STAT6磷酸化并转位至细胞核,进而调控M2巨噬细胞相关基因转录。
主要证据
通过TIMER2.0数据库分析、患者组织免疫荧光、MVP敲除小鼠模型、细胞共培养实验、Co-IP、western blot、核质分离、免疫荧光、荧光素酶报告基因实验等证明MVP调控M2极化及STAT6信号通路。
研究意义
揭示了MVP在HCC肿瘤微环境中通过调控M2-TAMs极化促进肿瘤进展的新机制,为HCC免疫治疗提供了潜在靶点。

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

数据库分析MVP表达与M2巨噬细胞浸润相关性

探究MVP表达与HCC中TAMs浸润的相关性。

利用TIMER2.0数据库分析MVP表达与多种免疫细胞浸润水平的相关性,并比较肿瘤与癌旁组织中MVP表达差异。

2

患者样本验证MVP与M2-TAMs共定位

验证MVP在HCC患者肿瘤组织中与M2-TAMs的关系。

收集HCC患者肿瘤及癌旁组织,进行免疫荧光染色检测MVP、CD68、CD206、Arg-1等表达及共定位。

3

体内小鼠模型评估MVP对肿瘤生长的影响

考察MVP缺失对HCC肿瘤生长和M2-TAMs浸润的影响。

将Hepa1-6细胞注射到Wt和Mvp-/-小鼠皮下,测量肿瘤体积和重量,并通过免疫荧光和流式细胞术检测肿瘤组织中巨噬细胞标志物。

4

体外细胞实验验证MVP对巨噬细胞功能及肿瘤细胞行为的影响

验证MVP缺乏的巨噬细胞对肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭的影响及其机制。

制备Wt和Mvp-/- BMDMs的条件培养基(CM),处理Hepa1-6和Huh-7细胞,检测细胞活力、克隆形成、迁移和侵袭;同时用肿瘤细胞CM处理巨噬细胞,检测M2标志物表达。

5

机制研究:MVP与STAT6相互作用及调控

阐明MVP调控M2极化的具体分子机制。

通过免疫共沉淀验证MVP与STAT6、JAK1的相互作用,检测IL-4刺激下STAT6的磷酸化、核转位及转录活性。

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 Scientific--
RPMI1640培养基Thermo Fisher Scientific--
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
聚乙烯亚胺Polysciences--
脂质体转染试剂Yeasen--
重组人IL-4蛋白Sino Biological11846-HNAE
重组人IFN-γ蛋白Sino Biological11725-HNAS
重组小鼠IL-4蛋白Sino Biological51084-MNAE
重组小鼠IFN-γ蛋白Sino Biological50709-MNAH
脂多糖Sigma-AldrichL2880
基质胶Corning--
CCK-8细胞计数试剂盒Vazyme--
抗小鼠CD16/32抗体BioLegend--
eBioscience™固定/破膜浓缩液Thermo Fisher Scientific--
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂MCEHY-K0010
磷酸酶抑制剂APExBIOK1015
Bio-Rad蛋白定量试剂Bio-Rad--
NP-40裂解液----
蛋白A/G琼脂糖----
双荧光素酶报告基因试剂盒Promega--
pRL-TK载体Promega--
TRIzol试剂Invitrogen--
ABScript III逆转录预混液ABclonal--
通用SYBR Green快速qPCR预混液ABclonal--
Triton X-100----
牛血清白蛋白----
DAPI----
Harris苏木素----
胶原酶IVSigma-Aldrich--
DNA酶ISigma-Aldrich--
抗MVP抗体Proteintech16478-1-AP
抗STAT6抗体Proteintech51073-1-AP
抗磷酸化STAT6 (Tyr641)抗体CusabioCSB-PA000625
抗JAK1抗体Cell Signaling Technology50996
抗磷酸化JAK1 (Tyr1034/1035)抗体Cell Signaling Technology3331
抗CD206抗体Proteintech18704-1-AP
抗Arg-1抗体Proteintech16001-1-AP
抗F4/80抗体Abcamab300421
抗Ki67抗体Abcamab16667
抗CD31抗体Abcamab182981
抗CD68抗体Boster Biological TechnologyBA3638

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
细胞培养与极化
BMDMs分离与极化条件:IL-4浓度(20 ng/mL)和刺激时间(24小时);M1极化条件:LPS(100 ng/mL)和IFN-γ(50 ng/mL)刺激24小时;并确认细胞来源。
阅读提示:参见Methods中的“Murine primary macrophage isolation and polarization”部分。
体内肿瘤模型
皮下注射的Hepa1-6细胞数量(3×10^6)、Matrigel比例(30%)、小鼠品系与周龄(6-8周龄雄性),以及肿瘤测量频率。
阅读提示:参见Methods中的“Mice and tumor model”部分及Figure 2图注。
免疫共沉淀
细胞裂解液成分(NP-40 buffer),抗体使用(anti-Flag、anti-HA等),以及IL-4刺激时间(30分钟)。
阅读提示:参见Methods中的“Western blot and co-immunoprecipitation analysis”部分。
STAT6核转位检测
核质分离步骤中buffer A和buffer B的配方,以及IL-4刺激时间点。
阅读提示:参见Methods中的“Nuclear extraction”部分及Figure 6图注。
荧光素酶报告基因实验
报告基因构建(6×Stat6结合位点)、内参(pRL-TK)、以及IL-4刺激条件。
阅读提示:参见Methods中的“Luciferase assays”部分以及补充材料。