FAP+癌症相关成纤维细胞对胃癌抗PD-1免疫治疗及CD4+ T细胞极化的影响

Effects of FAP+ cancer-associated fibroblasts on anti-PD-1 immunotherapy and CD4+ T cell polarization in gastric cancer.

作者信息Jing Wu, Peng-Fei Zhang, Yu Zeng, Ya-Nan Hai, Kun-Ming Zhang, Shu Dong, Ji-Chong Xu, Lan-Lin Zhang, Zhi-Xiong Wu, Hong Jiang
PMID40843362
发布时间2025-07-29
DOI10.20517/cdr.2025.97

实验完整度

高

包含临床组织IHC及生存分析、原代细胞共培养、Western blot机制验证、动物模型(615小鼠及人源化小鼠)等两个以上独立证据层级,且含功能验证。

主要模型

胃癌患者组织样本(IHC分析) 人胃癌细胞系AGS及小鼠胃癌细胞系MFC 人原代CAFs及初始CD4+ T细胞共培养体系 615小鼠MFC移植瘤模型 人源化NOG-EXL小鼠(huHSC-NOG-EXL)移植模型

重点核对

FAP+CAFs丰度评估:IHC计数,患者分组(高/低)基于中位数 CD4+ T细胞极化检测:流式检测CCR4表达 IL-31浓度检测:ELISA(试剂盒E-EL-H5469) STAT6磷酸化检测:Western blot 体内肿瘤生长评估:人源化小鼠肿瘤体积测量,抗PD-1及抗IL-31抗体给药方案

摘要

目的:胃癌的免疫逃逸机制复杂,涉及肿瘤微环境中多种细胞功能障碍。近年来,人们越来越关注癌症相关成纤维细胞(CAFs)如何促进肿瘤免疫逃逸。然而,CAFs驱动胃癌免疫逃逸的确切分子通路尚未完全阐明。方法:通过免疫组织化学(IHC)评估胃癌组织中FAP+CAFs的丰度,并分析其与肿瘤对PD-1单克隆抗体治疗敏感性的相关性。通过共培养实验研究FAP+CAFs对初始CD4+ T细胞分化的影响。通过蛋白质印迹和体内动物实验进一步研究潜在分子机制。结果:FAP+CAFs在耐PD-1单克隆抗体的胃癌组织中显著增加,并与Th2细胞呈正相关。此外,FAP+CAFs细胞中IL-31的表达和分泌升高。机制上,IL-31与初始CD4+ T细胞上表达的IL-31R相互作用,导致STAT6信号通路激活。该级联反应促进初始CD4+ T细胞分化为Th2细胞,从而促进胃癌对抗PD-1治疗的抵抗。结论:FAP+CAFs可能通过IL-31/STAT6信号通路促进初始CD4+ T细胞向Th2极化,从而降低胃癌对抗PD-1治疗的敏感性。靶向该轴可能为提高免疫治疗效果提供潜在策略,但需进一步验证。

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
FAP+CAFs是否通过影响CD4+ T细胞极化参与胃癌抗PD-1治疗耐药,其分子机制如何?
核心机制
FAP+CAFs分泌IL-31,IL-31与初始CD4+ T细胞表面IL-31R结合,激活STAT6信号通路,促进初始CD4+ T细胞向Th2极化,从而抑制CD8+ T细胞功能,导致抗PD-1治疗耐药。
主要证据
临床样本FAP+CAFs与耐药及预后相关;共培养实验显示FAP+CAFs分泌IL-31促进Th2极化,可被IL-31抗体阻断;Western blot显示STAT6磷酸化;人源化小鼠模型中IL-31阻断部分恢复抗PD-1疗效。
研究意义
揭示FAP+CAFs通过IL-31/STAT6轴促进胃癌免疫逃逸的新机制,提出FAP+CAFs可能作为预测抗PD-1耐药标志物,靶向IL-31/STAT6轴可能提高免疫治疗疗效。

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FAP+CAFs检测

评估胃癌组织中FAP+CAFs丰度及其与抗PD-1治疗反应和预后的关系

对胃癌组织进行IHC染色检测FAP表达,计数FAP+CAFs;分析其与疗效(PD/SD/PR)及总生存期(OS)的相关性。

2

FAP+CAFs对CD4+ T细胞极化的影响

验证FAP+CAFs是否促进初始CD4+ T细胞向Th2极化

将健康供体来源的初始CD4+ T细胞与FAP+CAFs共培养72小时,流式检测CCR4表达;并检测血清IL-31水平与FAP+CAFs丰度的相关性。

3

IL-31信号通路机制验证

阐明IL-31促进CD4+ T细胞Th2极化的分子机制

用rh-IL-31刺激初始CD4+ T细胞,Western blot检测STAT6磷酸化水平;使用STAT6抑制剂观察对IL-4表达和CCR4极化的影响。

4

体内验证抗PD-1耐药

在体内验证IL-31或FAP+CAFs是否降低抗PD-1治疗疗效

使用615小鼠MFC移植瘤模型评价外源性IL-31对抗PD-1疗效的影响;利用人源化小鼠模型接种AGS细胞和FAP+CAFs,观察抗PD-1及抗IL-31单药或联合治疗的肿瘤生长变化。

5

CD8+ T细胞功能检测

探究FAP+CAFs和Th2极化对CD8+ T细胞功能的影响

将CD8+ T细胞单独与FAP+CAFs共培养,或与FAP+CAFs和初始CD4+ T细胞共同培养,检测增殖、IFN-γ和穿孔素分泌。

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----
青霉素-链霉素----
FITC标记的抗CCR4抗体Chemical bookCB76379525
抗Ki-67抗体Invitrogen11-5699-42
CytoFLEX流式细胞仪Beckman Coulter--
人初始CD4+ T细胞分选试剂盒Miltenyi Biotec130-094-131
IL-31 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H5469
IFN-γ ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H0108
穿孔素ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H1123
IL-4 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H0101
BCA蛋白定量试剂盒Pierce--
硝酸纤维素膜----
增强化学发光系统----
PD-1单克隆抗体BeiGene--
重组小鼠IL-31Sinobiological51070-M08H
抗IL-31抗体Sinobiological11557-MM03
NOG-EXL小鼠Beijing Vital River Laboratory--

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IHC
FAP+CAFs计数标准(高/低分组基于中位数),患者治疗反应分组(PD vs SD+PR)
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry; Results: Figure 1A, B
细胞共培养
共培养比例(1:1),共培养时间(72小时),健康供体数量(6例)
阅读提示:Methods: Cell culture; Results: Figure 2A, B
ELISA检测
血清IL-31水平,试剂盒货号,分组阈值(中位数)
阅读提示:Methods: Detection of secretory proteins and serum proteins; Results: Figure 2C
Western blot检测
抗体信息(抗p-STAT6等),蛋白上样量,孵育时间
阅读提示:Methods: Western blot; Results: Figure 3C, D
动物实验
小鼠品系(615、NOG-EXL),注射细胞数,给药剂量(125 μg/剂),给药频率(每周两次)
阅读提示:Methods: Animal model of 615 mice; Preparation of humanized mice and anti-PD-1 therapy