BFAR通过PRP19-YBX1轴促进中性粒细胞浸润和免疫抑制重编程,诱导胃癌免疫逃逸。

BFAR Promotes Neutrophil Infiltration and Immunosuppressive Reprogramming through the PRP19-YBX1 Axis to Induce Immune Evasion in Gastric Cancer.

作者信息Xin Ma, Yumei Liu, Yingying Chen, Juan Wang, Feiyue Zhang, Wei Liang, Pengbo Zhang, Yunlan Zhou, Bei Miao, Sujuan Fei, Masami Yamamoto, Tetsuya Tsukamoto, Sachiyo Nomura, Li Li, Jiajia Wang
PMID40966304
发布时间2025-12
DOI10.1158/2326-6066.CIR-24-1011

实验完整度

包含体外细胞实验、动物模型、临床样本分析及多组学数据,并进行功能验证和机制验证。

主要模型

体外培养的人胃癌细胞系(AGS、HGC27、MGC803、SGC7901、BGC823) 小鼠胃癌细胞系(MFC、YTN16),用于同基因皮下和原位移植瘤模型 BALB/c裸鼠异种移植模型(HGC27) 小鼠结肠癌细胞系MC38(补充实验) 临床胃癌组织微阵列(90例肿瘤及配对正常组织)

重点核对

BFAR表达水平与胃癌预后的相关性(TCGA、Kaplan-Meier plotter、R2数据库) BFAR敲低对肿瘤生长和中性粒细胞浸润的影响(皮下及原位同基因模型) BFAR调控CXCL1/CXCL3表达及中性粒细胞趋化(Transwell实验) BFAR通过K48泛素化降解PRP19并稳定YBX1(免疫共沉淀和泛素化实验) S100A8/A9通过NF-κB上调BFAR表达(ChIP-qPCR和荧光素酶报告实验)

摘要

作者证明BFAR通过YBX1介导的CXCL1和CXCL3分泌促进TAN浸润,诱导CD8+T细胞耗竭,并提示靶向BFAR联合抗PD-1可能是一种有前景的免疫疗法。免疫抑制性肿瘤微环境仍然是胃癌有效免疫治疗的主要障碍。在本研究中,我们确定了E3泛素连接酶BFAR通过S100A8/A9–BFAR–PRP19–YBX1信号轴调控中性粒细胞介导的免疫逃逸的关键角色。多组学分析显示BFAR在胃癌中过表达,并与不良预后相关。功能研究表明,敲低BFAR通过减少中性粒细胞浸润和免疫抑制重编程来恢复CD8+T细胞功能,从而抑制肿瘤生长。机制上,BFAR介导PRP19的K48连接的泛素化和降解,导致癌蛋白YBX1的稳定化,后者转录上调中性粒细胞趋化因子CXCL1/CXCL3。浸润的中性粒细胞分泌S100A8/A9,激活NF-κB以诱导肿瘤细胞中BFAR表达,并形成一个维持免疫抑制性肿瘤微环境的前馈环。此外,BFAR通过GM-CSF促进中性粒细胞PD-L1表达,加强T细胞耗竭。临床上,BFAR表达与中性粒细胞浸润和抗PD-1治疗反应差相关,而抑制BFAR在临床前模型中与免疫检查点阻断协同作用。我们的工作揭示了BFAR作为中性粒细胞驱动的免疫抑制的中心协调者,并提出靶向该轴以增强胃癌免疫治疗疗效。

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
BFAR在胃癌中如何通过调控中性粒细胞介导免疫逃逸?
核心机制
S100A8/A9–NF-κB–BFAR–PRP19–YBX1轴:S100A8/A9激活NF-κB促进BFAR转录,BFAR促进PRP19的K48泛素化降解,稳定YBX1,进而转录上调CXCL1/CXCL3和GM-CSF,分别促进中性粒细胞募集和PD-L1表达,导致CD8+T细胞耗竭和免疫逃逸。
主要证据
体外细胞实验、同基因小鼠肿瘤模型(皮下和原位)、免疫缺陷小鼠异种移植、临床组织微阵列和多种数据库分析;关键结果包括BFAR敲低减少中性粒细胞浸润和肿瘤生长,恢复CD8+T细胞功能,抗PD-1联合治疗增效。
研究意义
揭示了BFAR作为免疫抑制的关键调控因子,为胃癌免疫治疗提供了潜在靶点,靶向BFAR联合PD-1阻断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

筛选和验证BFAR在胃癌中的表达和预后相关性

确定BFAR在胃癌中是否过表达且与不良预后相关。

通过三重叠分析筛选E3泛素连接酶;利用TCGA和GEO数据库分析BFAR表达和生存;在胃癌细胞系中检测BFAR表达。

2

功能验证BFAR对肿瘤生长和免疫微环境的影响

验证BFAR是否促进肿瘤生长并调节免疫细胞浸润和功能。

在MFC和YTN16细胞中敲低或过表达Bfar,建立皮下和原位同基因小鼠肿瘤模型,分析肿瘤生长、免疫细胞浸润(流式、免疫荧光)和T细胞功能。

3

阐明BFAR调节中性粒细胞趋化因子表达的机制

确定BFAR如何影响中性粒细胞趋化因子的表达。

RNA-seq分析Bfar敲低MFC细胞的差异表达基因,发现Cxcl1和Cxcl3显著下调;qPCR和ELISA验证;Transwell实验检测中性粒细胞趋化;使用CXCR2抑制剂AZD5069处理小鼠。

4

研究BFAR对YBX1和PRP19的调控机制

验证BFAR是否通过PRP19-YBX1轴促进趋化因子表达。

质谱鉴定BFAR相互作用蛋白;co-IP验证BFAR与PRP19结合;泛素化实验分析PRP19的K48泛素化;Western blot检测YBX1蛋白水平;ChIP-qPCR检测YBX1在CXCL1/CXCL3启动子上的结合。

5

验证BFAR通过GM-CSF重编程中性粒细胞为免疫抑制表型

探讨BFAR是否通过GM-CSF诱导中性粒细胞PD-L1表达并抑制T细胞功能。

建立脾CD8+T细胞和肿瘤中性粒细胞或骨髓中性粒细胞的共培养系统;使用条件培养基处理中性粒细胞;检测GM-CSF表达(qPCR/ELISA)和PD-L1表达;GM-CSF中和抗体处理。

6

阐明S100A8/A9通过NF-κB上调BFAR的机制

揭示中性粒细胞如何通过S100A8/A9增强肿瘤细胞中BFAR表达。

用S100A8/A9处理MFC细胞,检测Bfar mRNA和蛋白水平;使用NF-κB抑制剂和P65敲低验证信号通路;ChIP-seq和ChIP-qPCR检测P65在Bfar启动子上的结合;荧光素酶报告实验验证转录激活。

7

临床样本验证和联合治疗评估

验证BFAR与临床免疫抑制和抗PD-1耐药的相关性,评估联合治疗效果。

免疫组化检测胃癌组织微阵列中BFAR、YBX1、CD66B和PD-1表达;分析相关性和生存;在小鼠模型中评价Bfar敲低联合抗PD-1疗法的效果。

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Corning#10-040-CV
胎牛血清Gibco#10099-141C
青霉素-链霉素Gibco#15140122
pcDNA3.1载体Thermo Fisher Scientific#V79020
TRC2-pLKO-puro质粒Addgene#10878
psPAX2包装质粒Addgene#12260
pMD2G包膜质粒Addgene#12259
Hieff Trans脂质体转染试剂Yeasen#40802ES03
聚乙二醇6000Sangon BiotechA610432
嘌呤霉素InvivoGenant-pr-1
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Thermo Fisher Scientific#13778075
Opti-MEM培养基Thermo Fisher Scientific#31985070
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific#15596018
cDNA逆转录试剂盒Takara#RR037A
SYBR Green预混液Novoprotein#E096-01B
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂混合物MedChemExpressHY-K0010
Protein A-琼脂糖珠GE HealthCare#17051010
Immobilon Western化学发光HRP底物MilliporeSigmaWBKLS0100
细胞活化混合物(含布雷菲德菌素A)BioLegend#423303
细胞内固定和透化试剂Thermo Fisher Scientific#00-8222-49
固定/透化液BD Biosciences#554722
Transwell小室Corning#3421
基质胶Merck#356234
Ly6G抗体Bio X Cell#BE0075-1
IgG抗体Bio X CellBE0089
PD-1抗体Bio X Cell#BE0146
CXCR2抑制剂(AZD5069)MCEHY-19855
抗CD66B抗体Abcam#Ab300122
抗BFAR抗体ABclonal#A8308
抗YBX1抗体Proteintech#20339-1-AP
抗β-actin抗体Sigma#A2228
抗Flag抗体Sigma#F3165
抗HA抗体Abcam#Ab9110
抗Myc抗体Santa Cruz Biotechnology#sc-40
抗泛素抗体Santa Cruz Biotechnology#sc-8017
抗GST抗体Abcam#Ab138491
抗PRP19抗体Thermo Fisher Scientific#PA5-87238
抗Flag-HRP抗体Sigma#A8592
DAPISangon Biotech#A606584
红细胞裂解液Solarbio#R1010
MicroBead超纯磁珠Miltenyi Biotec#130-097-658
MACS分离柱Miltenyi Biotec#130-042-401

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:AGS、HGC27、MGC803、SGC7901、BGC823、MFC、MC38、YTN16等;培养基RPMI-1640+10% FBS+1%青霉素-链霉素,37°C,5% CO2
阅读提示:详见Methods中“Cell lines”部分。
基因敲低和过表达
shRNA/siRNA序列、转染试剂、病毒包装方法、筛选浓度(如嘌呤霉素)
阅读提示:详见Methods中“Lentivirus preparation and infection”、“Plasmid construction”和“Prp19 knockdown in MFC cells”部分,序列见补充表S3。
小鼠肿瘤模型
小鼠品系(615、C57BL/6、BALB/c裸鼠)、年龄(6-8周)、接种细胞数和部位(皮下或原位)、肿瘤测量时间(每3天)、中性粒细胞耗竭抗体(Ly6G, 200μg,每3天)
阅读提示:详见Methods中“Mice”和“Mouse tumor model”部分。
流式细胞术
抗体克隆和荧光标记、染色时间(30分钟,4°C)、细胞固定和透化试剂、流式细胞仪
阅读提示:详见Methods中“Flow cytometry analysis”部分。
qPCR
RNA提取试剂(TRIzol)、逆转录试剂盒(Takara)、SYBR Green Master Mix、引物序列、循环条件(95°C 3min, 40 cycles 95°C 5s, 60°C 20s, 72°C 20s)
阅读提示:详见Methods中“RT-PCR”部分,引物见补充表S2。
蛋白质印迹和免疫沉淀
裂解液(RIPA)、蛋白酶抑制剂、抗体(anti-BFAR, anti-PRP19等)、IP条件(4°C 4h+过夜)、SDS-PAGE和转膜条件
阅读提示:详见Methods中“Immunoblotting and immunoprecipitation”部分。