NAD+代谢介导的SURF4-STING轴增强卵巢癌微环境中T细胞的抗肿瘤效应

NAD+ Metabolism-Mediated SURF4-STING Axis Enhances T-Cell Anti-Tumor Effects in the Ovarian Cancer Microenvironment.

作者信息Jiacheng Shen, Fangfang Xu, Tingwei Liu, Yingjun Ye, Shaohua Xu
PMID40846839
发布时间2025-08-23
DOI10.1038/s41419-025-07939-9

实验完整度

高

包含体外细胞共培养、患者来源类器官、动物模型及单细胞转录组等多层次验证,并进行了功能获得与缺失及机制验证。

主要模型

JE-6人白血病T淋巴细胞系 SKOV3和HEY人卵巢癌细胞系 ID8小鼠卵巢上皮癌细胞系 患者来源卵巢癌类器官(PDOCO)

重点核对

NAD+水平通过FK866抑制和NAM补充调节 STING抑制剂H-151(1 μM)处理 共培养实验:间接共培养(OC细胞与T细胞)和直接共培养 小鼠模型:C57BL/6小鼠皮下注射ID8细胞(1×10^7),Olaparib(50 mg/kg)和NAM(500 mg/kg)腹腔注射 T细胞激活:ionomycin(500 ng/mL)和PMA(20 ng/mL)处理4-6小时

摘要

T细胞在卵巢癌(OC)微环境中的抗肿瘤功能影响OC的预后。先前的研究表明,微环境细胞之间的代谢竞争调节免疫细胞的功能。最近的研究表明,NAD+代谢在调节免疫细胞活性中起重要作用,增加NAD+水平是增强免疫细胞效应功能的有前景的治疗策略。然而,NAD+代谢对OC微环境中T细胞抗肿瘤功能的调节机制仍不清楚。本研究发现,外源性补充NAM以增加T细胞中的NAD+水平,显著激活T细胞内源性p-STING轴和下游干扰素信号,从而增强T细胞活化和抗肿瘤效应。同时,我们发现升高的NAD+水平促进STING在高尔基体上的滞留。机制上,我们阐明了NAM介导的NAD+水平升高通过泛素化和降解下调SURF4蛋白表达,随后激活T细胞中的p-STING轴。此外,外源性NAM补充可进一步增强PARP抑制剂(PARPi)处理的OC细胞对T细胞STING轴的激活,且PARPi和NAM联合使用显著增强T细胞的抗肿瘤功能,抑制OC的进展。我们的发现为NAD+调节T细胞抗肿瘤功能提供了分子基础,突出了靶向T细胞代谢重编程治疗OC的潜在策略。

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
NAD+代谢如何调节OC微环境中T细胞的抗肿瘤功能?
核心机制
NAD+水平升高通过促进SURF4的泛素化降解,减少SURF4介导的STING从高尔基体到内质网的逆向转运,导致STING在高尔基体滞留,从而激活p-STING/p-IRF3轴,增强T细胞抗肿瘤功能。
主要证据
通过体内外实验证实,NAD+水平调节T细胞功能;NAM补充增强T细胞杀伤、增殖和趋化;机制研究表明NAD+促进SURF4泛素化降解,激活STING轴;体内实验显示NAM增强PARPi的抗肿瘤效果。
研究意义
本研究为NAD+调节T细胞抗肿瘤功能提供了分子基础,并提示靶向T细胞代谢重编程(如NAM补充)联合PARPi治疗OC的潜在策略。

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

单细胞转录组分析

鉴定OC微环境中T细胞NAD+代谢状态及其与抗肿瘤功能的相关性

分析OC单细胞数据集GSE217517,识别细胞亚群,比较恶性细胞与非恶性细胞中NAD+合成基因表达,分析NAMPT与T细胞功能基因的相关性。

2

细胞共培养与NAD+水平检测

验证OC细胞对T细胞NAD+水平的竞争性影响

间接共培养OC细胞和T细胞,检测不同时间点T细胞中NAD+含量。

3

NAMPT过表达或NAM处理对T细胞功能的影响

评估NAD+水平对T细胞增殖、趋化、活化和抗肿瘤功能的影响

通过慢病毒感染过表达NAMPT或外源性补充NAM,检测T细胞增殖(CCK-8、细胞周期)、趋化因子受体表达、活化标志物(CD3D、CD69)和抗肿瘤因子(GZMB、IFNγ、TNFα),并用FK866抑制NAD+合成作为对照。

4

STING信号通路验证

验证NAD+介导的T细胞功能增强依赖于STING轴

使用STING抑制剂H-151和cGAS抑制剂RU.521处理T细胞,检测p-STING、p-IRF3表达及下游效应分子,并评估对T细胞增殖、趋化和杀伤能力的影响。

5

SURF4在NAD+调节STING轴中的作用

探究NAD+调控STING高尔基体滞留的分子机制

鉴定SURF4为关键分子,通过过表达和敲低SURF4检测其对T细胞STING轴及抗肿瘤功能的影响,并通过免疫共沉淀验证STING与SURF4结合,检测SURF4蛋白稳定性及泛素化水平。

6

评估体内联合治疗效果

验证NAM联合PARPi在体内增强抗肿瘤免疫的潜力

在ID8同系小鼠皮下移植瘤模型中,给予Olaparib和/或NAM治疗,测量肿瘤体积,分析肿瘤组织中T细胞浸润和活化标志物。

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
RPMI-1640培养基KeyGENKGL1503
DMEM培养基KeyGENKGL1211
胎牛血清SinoBiologicalFBS03
青霉素-链霉素ServicebioG4003
达泊利特(FK866)MCEHY-50876
烟酰胺R&D4106
烟酰胺单核苷酸MCEHY-F0004
烟酰胺核糖MCEHY-123033A
H-151MCEHY-112693
离子霉素MCEHY-13434
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯PromegaV1171
奥拉帕利MCEHY-10162
RU.521AbMoleM9447
MG-132MCEHY-13259
二甲基亚砜SolarbioD8371
AdDF12培养基文中未明确说明--
脱氧核糖核酸酶SigmaDN25
Y-27632bioGenousC629401
I型胶原酶SigmaC0130
红细胞裂解液SangonB541001
BME基质胶R&D3533-010-02
TrypLE消化液Gibco12604021
聚凝胺SolarbioH8761
嘌呤霉素BeyotimeST551
CCK-8试剂VazymeA311-02
结晶紫ServicebioG1014
细胞周期与凋亡检测试剂盒BeyotimeC1052
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Yeasen Bio40302ES
ONE-Glo荧光素酶检测系统PromegaE6110
NAD+/NADH检测试剂盒BeyotimeS0175
RNA提取液AbclonalRK30129
ABScript Neo RT预混液AbclonalRK20433
SYBR Green qPCR预混液AbclonalRK21219
蛋白裂解液BeyotimeP0013
PVDF膜MilliporeIPVH00010
抗NAMPT抗体CusabioCSB-PA015422EA01HU
抗CD8抗体AbmartT40010
抗CD69抗体Proteintech10803-1-AP
抗CD3D抗体Proteintech16669-1-AP
抗GZMB抗体Proteintech16669-1-AP
抗STING抗体AbclonalA21051
抗pSTING抗体AbclonalAP1369
抗IRF3抗体AbclonalA19717
抗pIRF3抗体AbclonalAP1412
抗SURF4抗体AbclonalA16744
抗泛素抗体AbclonalA19686
抗DDDDK标签抗体AbclonalAE005
抗HA抗体AbclonalAE008
抗β-肌动蛋白抗体AbclonalAC026
HRP标记抗GAPDH抗体ProteintechHRP-60004
抗α-微管蛋白抗体ServicebioGB11200
ECL化学发光底物EpizymeSQ203
磁珠AbclonalRM02915
NP-40SolarbioN8030
氯化钠SangonA501218
十二烷基硫酸钠ServicebioG2055
GZMB酶联免疫吸附试剂盒AbclonalRK00089
IFNγ酶联免疫吸附试剂盒AbclonalRK00015
TNFα酶联免疫吸附试剂盒AbclonalRK00030
DAPIServicebioG1012
抗GOLGA2/GM130抗体Proteintech66662-1-Ig
抗STING抗体AbclonalA21051
抗PAX8抗体Proteintech10336-1-AP
抗CDH1抗体CST3195
抗Ki67抗体SANTA CRUZsc-23900
抗PanCK抗体SANTA CRUZsc-8018
抗鼠Alexa Fluor 488®偶联物CST4408
抗兔Alexa Fluor 647®偶联物CST4414
杜氏磷酸盐缓冲液文中未明确说明--
基质胶ServicebioG4131
磺丁基醚-β-环糊精SangonA600388
VECTASTAIN免疫组织化学试剂盒Vector LaboratoriesPK-8501

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
细胞系来源和培养条件(培养基、血清、双抗浓度)
阅读提示:见Materials and Methods中的Cell culture部分
药物处理
药物浓度、溶剂、处理时间(如FK866、NAM、H-151等)
阅读提示:见Materials and Methods中的Cell culture and drug treatment部分
共培养实验
共培养方式(直接或间接)、细胞密度、时间点
阅读提示:见Materials and Methods中的Cell co-culture部分
功能检测
CCK-8、克隆形成、趋化、细胞毒性等实验的具体参数
阅读提示:见Materials and Methods中的相应小节
动物实验
小鼠品系、周龄、性别、细胞注射量、给药剂量和方案
阅读提示:见Materials and Methods中的Animal work部分