黑色素瘤来源的细胞外囊泡诱导CD36介导的转移前微环境

Melanoma-Derived Extracellular Vesicles Induce CD36-Mediated Pre-Metastatic Niche.

作者信息Shankar Suman, Wendy K Nevala, Alexey A Leontovich, Caitlin Ward, James W Jakub, Yohan Kim, Liyi Geng, Noah A Stueven, Chathu L Atherton, Raymond M Moore, Jill M Schimke, Fabrice Lucien-Matteoni, Sarah A McLaughlin, Svetomir N Markovic
PMID39062552
发布时间2024-07-11
DOI10.3390/biom14070837

实验完整度

中

包含临床样本分析、体外细胞实验、功能验证(siRNA敲低)和空间MxIF分析,但缺乏动物模型或类器官等体内验证。

主要模型

人黑色素瘤细胞系SKMEL28和C32TG 人单核细胞系THP1 人淋巴内皮细胞(HLEC) 黑色素瘤患者和对照的淋巴结组织及淋巴液

重点核对

黑色素瘤患者LEVs中CD36阳性EVs的百分比显著高于对照组 SKMEL28和C32TG来源EVs处理后THP1和HLEC细胞中CD36表达上调约2-5倍 CD36 siRNA敲低SKMEL28细胞后,EVs处理THP1细胞中CD36阳性细胞比例从36%降至约22.5%,且M2巨噬细胞标记物CD163和CD206表达降低 空间分析中,SLN(+)中CD36表达高于SLN(−)和正常LN,但差异无统计学意义 SLN(−)中CD36与CD209和CD163的共定位高于对照组,但未达到统计学显著

摘要

已知CD36在免疫细胞和非免疫细胞中的表达直接参与癌症转移。恶性黑色素细胞分泌的细胞外囊泡(EVs)在形成促肿瘤微环境中起着至关重要的作用,但目前尚不清楚这是否通过CD36介导。为了了解CD36在黑色素瘤中的作用,我们首先分析了SKCM数据集的临床预后,评估了淋巴液来源的细胞外囊泡(LEVs)中CD36的百分比,并检测了黑色素瘤来源的EVs是否增加CD36表达并诱导M2巨噬细胞样特征。此外,我们进行了多重免疫荧光(MxIF)成像分析,以评估患者和对照组淋巴结(LN)中CD36的表达及其与其他各种细胞的共定位。我们的研究结果表明,皮肤黑色素瘤患者CD36高表达与较差的临床预后相关,与对照组相比,黑色素瘤患者基线时总LEVs中CD36的百分比更高。我们还发现,用黑色素瘤EVs处理的单核细胞和内皮细胞比未处理细胞表达更多的CD36。此外,黑色素瘤来源的EVs可通过上调CD36来调节免疫抑制性巨噬细胞样特征。空间成像数据显示,肿瘤受累前哨淋巴结中的细胞表达CD36的概率高于对照组淋巴结中的细胞,但这一差异无统计学意义。总之,我们的研究结果表明,CD36在控制LN中的免疫抑制微环境中起着重要作用,这可以促进促肿瘤微环境的形成。

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
探究黑色素瘤来源的细胞外囊泡是否能通过调节CD36表达来促进前哨淋巴结中转移前微环境的形成。
核心机制
黑色素瘤来源的细胞外囊泡通过携带CD36 mRNA和蛋白,上调受体细胞(单核/巨噬细胞、内皮细胞)中CD36的表达,进而促进M2巨噬细胞样极化,介导免疫抑制微环境,有助于形成促肿瘤生态位。
主要证据
体外实验显示黑色素瘤EVs处理THP1和HLEC细胞后CD36表达上调;CD36 siRNA敲低EVs中CD36后可降低THP1细胞中CD36表达和M2极化标志物;空间MxIF分析显示SLN中CD36表达升高,并与CD163和CD209等免疫抑制标记共定位。
研究意义
该研究表明CD36在黑色素瘤前哨淋巴结转移前微环境形成中起重要作用,提示靶向CD36可能成为黑色素瘤治疗的新策略,但需进一步在不同生物模型中进行临床前验证。

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

分析黑色素瘤患者和对照组淋巴液来源EVs中CD36的表达差异。

收集黑色素瘤患者和对照的淋巴液,通过尺寸排阻色谱法分离LEVs,使用纳米流式细胞术检测CD36阳性EVs的百分比。

2

体外细胞实验

评估黑色素瘤来源EVs对单核细胞和内皮细胞CD36表达的影响。

从黑色素瘤细胞系SKMEL28和C32TG中收集EVs(缺氧条件下培养,使用去除外泌体的FBS),处理THP1和HLEC细胞24或48小时,通过流式细胞术、Western blot和实时PCR检测CD36表达。

3

巨噬细胞极化实验

验证黑色素瘤EVs是否通过CD36诱导M2巨噬细胞样特征。

PMA诱导THP1细胞分化为M0巨噬细胞,用黑色素瘤EVs处理48小时,使用流式细胞术检测CD36、HLA-DR、CD163和CD206表达。

4

CD36敲低实验

确定EVs中CD36是否介导M2巨噬细胞极化。

使用CD36 siRNA转染SKMEL28细胞,收集EVs,处理THP1细胞,通过流式细胞术检测CD36表达和M2标志物。

5

空间MxIF分析

评估黑色素瘤患者淋巴结中CD36的表达及与免疫细胞的共定位。

对正常LN、SLN(−)和SLN(+)组织进行多重免疫荧光染色,使用InCell分析仪成像,通过空间回归模型分析CD36表达和共定位。

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培养基----
去除外泌体的胎牛血清Gibco--
Lipofectamine转染试剂Invitrogen by Life Technologies--
qEV1尺寸排阻柱(70 nm)IZON--
XPN-90超速离心机Beckman Coulter--
CFSE染料----
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher--
PVDF膜----
Trans-blot转印系统Bio-Rad--
CD36抗体(18836-1-AP)Proteintech18836-1-AP
β-actin抗体(20536-1-AP)Proteintech20536-1-AP
重组人CD36蛋白Sino Biological10752-H08H
抗CD36抗体(Cat#336202)Bio Legend336202
Alexa Fluor 647标记试剂盒Thermo Fisher ScientificA20186
A60-MicroPlus纳米流式细胞仪Apogee Flow Systems Inc.--
Rosetta校准微球混合物Exometry Inc.--
Apogee微球混合物#1493Apogee Flow Systems1493
BD LSRFortessa细胞分析仪BD--
ImageStream MKII成像流式细胞仪Amnis--
Qiagen RNeasy Plus试剂盒Qiagen--
逆转录试剂盒Applied Biosystems4368814
QuantStudio 3实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
Taqman 2× Universal PCR预混液Applied Biosystems4444963
TaqMan基因表达探针Thermo Fisher ScientificGAPDH:
InCell成像仪GE HealthCare--
INCell Analyzer 2500HSGE Healthcare--
Petaka G3低氧转移培养瓶----

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
淋巴液样本来自黑色素瘤患者(n=5)和对照(n=5),对照为非恶性术后液;需确认伦理批件和知情同意,但未提供知情同意细节。
阅读提示:Materials and Methods 2.1 Clinical Specimens
细胞培养与EVs收集
黑色素瘤细胞系SKMEL28和C32TG在缺氧条件下培养;使用去除外泌体的FBS;EVs收集通过超速离心(100,000×g,3小时,10°C);需确认缺氧条件的具体氧气浓度。
阅读提示:Materials and Methods 2.2, 2.3
EVs处理细胞
EVs与细胞比例约10^4 EVs/细胞;处理时间24或48小时;THP1细胞需PMA诱导为M0巨噬细胞。
阅读提示:Materials and Methods 2.4
CD36敲低
使用20 μM CD36 siRNA(三条duplex)转染SKMEL28细胞,对照为NTC siRNA;转染试剂为Lipofectamine;需确认转染效率和敲低效率。
阅读提示:Materials and Methods 2.2, Results 3.3
巨噬细胞极化分析
M0巨噬细胞用EVs处理48小时;阳性对照:M1(LPS+IFN-γ)、M2(IL4);检测标记:CD36、HLA-DR、CD163、CD206。
阅读提示:Materials and Methods 2.4, Results 3.3
空间MxIF
组织样本:正常LN、SLN(−)、SLN(+)(每组2例);每个淋巴结选取15-25个FOV;分析36个FOV;标记物包括CD36等;空间回归模型用于分析;需确认具体染色协议和图像分析参数。
阅读提示:Materials and Methods 2.9, Results 3.4