TREM2通过抑制肿瘤相关巨噬细胞中TRIM21介导的STAT1降解促进胃癌进展和免疫逃逸

TREM2 facilitates gastric cancer progression and immune evasion via inhibiting TRIM21-mediated STAT1 degradation in tumor-associated macrophages.

作者信息Zihao Zhang, Kuan Yu, Yifan Cao, Peiyi Xie, Leihao Wang, Zhenbin Shen, Jing Qin
PMID41253786
发布时间2025-11-18
DOI10.1038/s41419-025-08198-4

实验完整度

包含细胞系与BMDMs功能实验、体内移植瘤模型、临床队列验证(中山队列和ZSFC队列)、以及机制验证(Co-IP、GST pull-down、ChIP、荧光素酶报告基因等)多个独立证据层级。

主要模型

THP-1诱导的TAMs 小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs) 胃癌细胞系(AGS、HGC-27、YTN-16) 胃癌患者队列(Zhongshan Cohort、ZSFC Cohort)

重点核对

TREM2+ TAMs在GC组织中的浸润密度(mIF检测) TREM2敲低或过表达对TAMs极化和功能的影响(流式细胞术、qPCR、ELISA) TREM2/STAT1/CCL8/PD-L1轴的分子机制(Co-IP、GST pull-down、ChIP、荧光素酶报告基因) 体内实验中siTREM2 BMDMs和/或抗PD-L1抗体的给药方案及肿瘤生长评估 临床队列中TREM2表达与患者预后及CD8+ T细胞耗竭标志的相关性

摘要

肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在促进免疫抑制性肿瘤微环境、推动癌症进展、导致免疫逃逸和免疫治疗耐药方面发挥关键作用。然而,TAMs在胃癌(GC)中介导这些效应的机制尚不清楚。通过磁珠分选从GC患者中分离人TAMs进行RNA测序。应用THP-1细胞系和小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)诱导的TAMs进行功能实验。利用两个内部组织芯片进行验证:中山队列包含135名患者,中山流式细胞术(ZSFC)队列包含60名患者。在本研究中,我们发现在GC组织中TREM2+ TAMs显著富集,并与不良预后相关。功能实验表明,靶向TREM2+ TAMs在体外和体内均抑制了GC进展。机制上,TREM2通过阻止TRIM21介导的STAT1泛素化降解来稳定STAT1,同时通过脾相关酪氨酸激酶(SYK)促进STAT1磷酸化,导致CCL8和PD-L1上调,从而形成免疫抑制性肿瘤微环境。此外,清除TREM2+ TAMs显著增强了GC同种异体移植模型中抗PD-L1免疫疗法的疗效。总之,我们的发现确立了TREM2+ TAMs作为GC进展和免疫逃逸的关键驱动因素。靶向TREM2+ TAMs代表了一种有前景的治疗策略,以克服抗PD-L1治疗耐药并重塑肿瘤免疫微环境。

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
胃癌中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)如何通过TREM2促进肿瘤进展和免疫逃逸,以及其具体分子机制。
核心机制
TREM2通过与STAT1的SH2结构域结合,竞争性抑制TRIM21介导的STAT1泛素化降解,同时作为支架促进SYK与STAT1相互作用,增强STAT1磷酸化,随后p-STAT1进入细胞核上调CCL8和PD-L1的转录,从而促进肿瘤进展和CD8+ T细胞耗竭。
主要证据
通过RNA-seq和临床样本分析发现TREM2+ TAMs富集并与不良预后相关;体外功能实验表明TREM2促进M2极化和GC细胞增殖迁移;机制实验(Co-IP、GST pull-down、ChIP、荧光素酶报告基因)证实TREM2/STAT1/CCL8/PD-L1轴;体内实验显示靶向TREM2可增强抗PD-L1疗效。
研究意义
该研究确立了TREM2+ TAMs作为GC进展和免疫逃逸的关键驱动因素,靶向TREM2+ TAMs代表了一种有前景的治疗策略,以克服抗PD-L1治疗耐药并重塑肿瘤免疫微环境。

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

明确TREM2在胃癌TAMs中的表达及其与预后的关系。

通过RNA-seq、qPCR、WB、IHC和mIF检测GC组织和配对正常组织中TREM2的表达,并结合中山队列进行生存分析。

2

TREM2对巨噬细胞极化和GC细胞功能的影响

验证TREM2对TAMs极性和GC细胞增殖、迁移、侵袭的功能影响。

构建TREM2过表达和敲低的THP-1诱导TAMs及BMDMs,通过流式细胞术检测M1/M2标志物,通过ELISA检测细胞因子,并通过共培养、克隆形成、EdU、Transwell和伤口愈合实验评估对GC细胞的影响。

3

CCL8介导TREM2+ TAMs促肿瘤功能

检验CCL8是否是TREM2+ TAMs促进GC进展的关键分泌因子。

通过RNA-seq和ELISA鉴定TREM2调控的细胞因子,使用重组CCL8或中和抗体进行功能回补或阻断实验,并在体内验证CCL8的作用。

4

TREM2调控STAT1磷酸化的机制

阐明TREM2如何通过STAT1调控CCL8和PD-L1表达。

通过LC-MS鉴定TREM2相互作用蛋白,Co-IP、IF和GST pull-down验证TREM2与STAT1的结合,WB检测STAT1磷酸化水平,ChIP和荧光素酶报告基因验证p-STAT1与CCL8启动子结合。

5

TREM2抑制TRIM21介导的STAT1泛素化

揭示TREM2如何稳定STAT1蛋白。

通过放线菌酮追踪实验检测STAT1半衰期,使用蛋白酶体抑制剂MG132验证降解途径,通过泛素化实验和Co-IP证明TREM2与TRIM21竞争性结合STAT1的SH2结构域。

6

TREM2通过SYK促进STAT1磷酸化

验证TREM2是否作为支架促进SYK介导的STAT1磷酸化。

通过SYK过表达或敲低实验检测STAT1磷酸化水平,Co-IP和GST pull-down验证SYK-STAT1相互作用及TREM2的促进作用。

7

体内靶向TREM2增强抗PD-L1疗效

评估TREM2+ TAMs在体内对抗PD-L1治疗反应的影响。

在C57BL/6小鼠皮下接种YTN-16 GC细胞,给予siTREM2 BMDMs和/或抗PD-L1抗体,评估肿瘤生长、CD8+ T细胞浸润和耗竭标志物。

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GibcoC11965500BT
RPMI-1640培养基GibcoC11875500BT
胎牛血清Gibco10099141C
青霉素-链霉素BeyotimeC0223
PMASangon BiotechA606759
白细胞介素-4Sino Biological11846-HNAE
白细胞介素-13Sino Biological10369-HNAE
磷酸盐缓冲液ServicebioG4202
重组小鼠CCL8MCEHY-P7239
抗PD-L1抗体Bio X CellBE0101
Transwell小室Corning3412
结晶紫BeyotimeC0121
EdURiboBio--
Hoechst 33342----
FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒V2VazymeRC112-01
HiScript III一步法RT SuperMixVazymeR333-01
ChamQ Universal SYBR qPCR预混液VazymeQ311-02
BD Fc阻断剂BioLegend--
APC-CD3抗体BioLegend--
FITC-CD8抗体BioLegend--
PE-CD8抗体BioLegend--
PD-1-BV421抗体BioLegend--
FITC-F4/80抗体BioLegend--
CD11b-PerCP Cy5.5抗体BioLegend--
APC-CD86抗体BioLegend--
APC-CD206抗体BioLegend--
BD FACS Aria II流式细胞仪BD--
Classic Protein A/G免疫沉淀试剂盒Epizyme BiotechYJ201
Pierce GST蛋白相互作用Pull-Down试剂盒Thermo Fisher Scientific21516
人MCP-2/CCL8 ELISA试剂盒Thermo Fisher ScientificEHCCL8
Hoechst 33258BeyotimeC1011
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000001
Pierce Renilla-Firefly双荧光素酶检测试剂盒Thermo Fisher Scientific16186
Pierce磁珠ChIP试剂盒Thermo Fisher Scientific26157
Orbitrap Elite质谱仪Thermo Fisher Scientific--
BGISEQ 500测序平台BGI--

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
GC和癌旁组织的配对数量、队列构成(Cohort 1、Zhongshan Cohort、ZSFC Cohort)、患者知情同意和伦理批准
阅读提示:Materials and Methods: Clinical GC specimens
巨噬细胞极化
THP-1细胞PMA浓度和刺激时间、IL-4和IL-13浓度及刺激时间、BMDMs提取和分化条件
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture and macrophage polarization; Animal studies
功能实验
共培养体系(细胞数量、孔径)、克隆形成(细胞数、天数)、EdU(细胞数、孵育时间)、Transwell(细胞数、基质胶使用)、伤口愈合(细胞数、血清浓度)
阅读提示:Materials and Methods: Co-culture assays, Colony formation assay, EdU assay, Transwell assay, Wound healing assay
分子机制实验
Co-IP和GST pull-down的裂解条件、CHX浓度及时间点、MG132和CQ浓度、TREM2敲低/过表达效率、STAT1敲低效果
阅读提示:Materials and Methods: Western blot, Co-immunoprecipitation, GST pull-down; Results Figures 5-7
体内动物实验
小鼠品系和年龄、YTN-16细胞接种量、clodronate脂质体给药方案、siTREM2 BMDMs注射剂量和方式、抗PD-L1抗体剂量和频率、肿瘤体积测量标准
阅读提示:Materials and Methods: Animal studies; Results Figure 8
临床样本验证
mIF染色的抗体和定量方法、流式细胞术分析的抗体克隆号和门控策略、生存分析的统计方法
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry; Results Figures 1 and 8