靶向肝细胞癌中ANXA2-CD63-外泌体PD-L1轴:一种新的免疫逃逸机制及其对精准免疫治疗的启示

Targeting the ANXA2-CD63-exosomal PD-L1 axis in hepatocellular carcinoma: A novel mechanism of immune evasion and its implications for precision immunotherapy.

作者信息Jian Zhang, Ying Gu, Fangchao Zhao, Yong Chen, Yuqing Xia, Dekang Gao, Qiang Yuan, Xuming Bai
PMID41679170
期刊Neoplasia
发布时间2026-03
DOI10.1016/j.neo.2026.101280

实验完整度

结合生物信息学分析、体外细胞实验、共培养杀伤实验、外泌体功能实验、体内小鼠模型及机制验证,包含多种证据层级和功能验证。

主要模型

小鼠肝癌细胞系Hepa1-6 人肝癌细胞系Huh7、JHH7 C57BL/6J小鼠同系移植瘤模型 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

ANXA2敲除对体外增殖无影响,但在免疫活性小鼠中抑制肿瘤生长,需验证免疫依赖性 外泌体PD-L1水平及功能,需验证ANXA2敲除外泌体对T细胞活化的影响 CD63蛋白稳定性及其调控机制,需验证溶酶体抑制或泛素化抑制对CD63和外泌体PD-L1的恢复作用 体内外泌体给药剂量为20 μg,每周两次,持续21天

摘要

背景与目的:肝细胞癌(HCC)由于诊断延迟和对治疗(包括免疫检查点阻断(ICB))的耐药,仍然是全球癌症相关死亡的主要原因之一。携带程序性死亡配体1(PD-L1)的肿瘤来源外泌体通过与T细胞上的PD-1结合,诱导T细胞耗竭和全身免疫抑制,已成为免疫逃逸的关键介质。本研究探讨了Annexin A2(ANXA2)是否通过调节HCC细胞中外泌体PD-L1的表达来抑制T细胞功能并促进免疫逃逸。结果:生物信息学分析(TIMER2.0,TCGA)显示ANXA2在HCC中上调,与CD8+ T细胞减少和不良生存相关。在Hepa1-6细胞中敲除ANXA2(KO)可减少外泌体分泌和外泌体PD-L1,并通过电镜、纳米颗粒追踪和WB证实。来自对照的外泌体抑制CD8+ T细胞活化(降低CD69、IL-2、IFN-γ、TNF-α),而KO外泌体则无此作用。ANXA2 KO肿瘤在免疫活性C57BL/6J小鼠中生长较慢,但在免疫缺陷BALB/c裸鼠中则不然,突出了免疫依赖性。ANXA2缺失降低CD63蛋白稳定性而不影响mRNA。在KO细胞中重新表达CD63可恢复外泌体PD-L1,表明ANXA2通过维持CD63稳定性来促进PD-L1的外泌体整合。转录组学和药理学证据进一步支持溶酶体相关周转在ANXA2缺失后CD63丢失中的作用。结论:ANXA2通过稳定CD63上调外泌体PD-L1,驱动HCC免疫逃逸,为增强ICB疗效提供了一个新靶点。这项工作突出了肿瘤特异性的外泌体调控机制,对依赖外泌体的癌症的免疫治疗具有潜在意义。

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
ANXA2是否通过调控外泌体PD-L1的分选和分泌来驱动肝细胞癌的免疫逃逸,以及其分子机制是什么?
核心机制
ANXA2通过维持CD63蛋白稳定性,促进PD-L1整合到外泌体中,增加外泌体PD-L1的分泌,从而抑制CD8+ T细胞功能。ANXA2缺失导致CD63通过溶酶体途径降解,减少外泌体PD-L1,解除T细胞抑制。
主要证据
ANXA2敲除降低CD63蛋白水平但不影响mRNA;CD63过表达恢复外泌体PD-L1;溶酶体抑制剂BafA1恢复CD63和外泌体PD-L1;在免疫活性小鼠中,ANXA2敲除抑制肿瘤生长且增加CD8+ T细胞浸润,而免疫缺陷小鼠中无差异。
研究意义
靶向ANXA2可能通过减少外泌体PD-L1来增强免疫检查点阻断疗效,为克服ICB耐药提供新策略,并对其他依赖外泌体的癌症具有潜在应用。

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

ANXA2表达与临床相关性分析

评估ANXA2在HCC中的表达及其与预后的关系

使用TIMER2.0和TCGA数据库分析ANXA2表达,并在组织芯片中进行IHC验证,同时分析其与CD8+ T细胞浸润和生存期的相关性。

2

ANXA2敲除细胞系的建立

在体外和体内模型中研究ANXA2缺失对肿瘤进展和免疫的影响

通过CRISPR/Cas9构建ANXA2敲除的Hepa1-6和Huh7细胞系,并进行体外增殖和体内肿瘤生长实验。

3

免疫细胞浸润与共培养实验

评估ANXA2对T细胞介导的杀伤作用的影响

通过TIMER3.0分析免疫浸润,并将ANXA2敲除的HCC细胞与激活的T细胞共培养,检测肿瘤细胞存活率。

4

ANXA2对PD-L1表达和运输的影响

探究ANXA2是否调控PD-L1的表达和亚细胞定位

检测ANXA2敲除后PD-L1的mRNA、总蛋白和膜表面水平,并通过免疫荧光观察细胞内PD-L1的分布。

5

外泌体分泌和功能分析

验证ANXA2是否影响外泌体分泌和外泌体PD-L1的功能

通过超速离心分离外泌体,使用NTA、TEM、Western blot和流式细胞术分析外泌体及其PD-L1水平,并进行PD-L1与PD-1结合实验和T细胞抑制实验。

6

体内外泌体注射实验

评估肿瘤来源外泌体对ANXA2敲除肿瘤免疫微环境的影响

在携带ANXA2敲除肿瘤的C57BL/6J小鼠中,瘤内注射野生型或敲除外泌体,观察肿瘤生长、CD8+ T浸润和PD-L1/PD-1表达变化。

7

CD63调控机制研究

确定ANXA2调控CD63稳定性的分子机制

在ANXA2敲除细胞中过表达CD63,检测外泌体PD-L1水平和T细胞抑制功能;RNA-seq和药理学实验验证溶酶体或泛素化途径的作用。

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BI01-100-1ACS
DMEM培养基BI01-051-1ACS
胎牛血清BI01-052-1
单向导RNA----
pLV-Puro慢病毒载体Genechem--
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
RIPA裂解液----
ANXA2抗体Cell Signaling Technology#8235
CD63抗体Abcamab59479
ALIX/PDCD6IP抗体Cell Signaling Technology#2171
PD-L1抗体Proteintech28076-1-AP
β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
HRP标记的抗兔IgGCell Signaling Technology#7074
HRP标记的抗小鼠IgGCell Signaling Technology#7076
ECL发光液----
TRIzol试剂----
SYBR Green预混液----
纳米流式分析仪Flow Nano Biotechnology Co., Ltd.--
小鼠CD63捕获微球(流式检测)ImmunostepMO63CB-25
PE标记的大鼠抗小鼠PD-L1抗体BD Pharmingen568085
PE标记的大鼠IgG2b同型对照BD Pharmingen555848
CD63外泌体捕获微球Abcamab239686
PE标记的抗人PD-L1抗体BD557924
PE标记的IgG同型对照BD556650
人PD-1-Fc融合蛋白SinoBiological10377-H02H
牛血清白蛋白SolarbioA8020
PKH26荧光染料SigmaMINI26-1KT
青霉素-链霉素Gibco15140-122
GlutaMAX补充剂Gibco35050-061
ACK裂解缓冲液GibcoA10492-01
Dynabeads小鼠T细胞激活磁珠CD3/CD28Thermo Fisher Scientific11456D
重组小鼠IL-2PeproTech212-12
抗小鼠CD16/32(Fc阻断)BioLegend101320
Zombie Aqua可固定活力染料BioLegend423101
CD3ε-APC抗体BioLegend100311
CD8α-PE-Cy7抗体BioLegend100721
CD69-PE抗体BioLegend104508
Vybrant DiO细胞标记液InvitrogenV22886
IL-2 ELISA MAX Deluxe试剂盒BioLegend431004
IFN-γ ELISA MAX Deluxe试剂盒BioLegend430804
TNF-α ELISA MAX Deluxe试剂盒BioLegend430904
DAPI染色液----
抗荧光淬灭封片剂----
Leica TCS SP8共聚焦显微镜Leica--
Leica STELLARIS 8 STED共聚焦显微镜Leica--
Leica Aperio VERSA 8扫描仪Leica Biosystems--
异氟烷----
美洛昔康----
巴弗洛霉素A1----
TAK-243----

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
培养基类型、血清浓度、培养条件
阅读提示:Methods:Cell Culture
ANXA2敲除
sgRNA序列、载体、病毒包装、筛选方法
阅读提示:Methods:Establishment of ANXA2 KO Cell Lines
外泌体分离与鉴定
离心条件、超速离心参数、标记物检测
阅读提示:Methods:Isolation of exosomes by ultracentrifugation;Transmission electron microscopy;Nanoparticle tracking analysis
T细胞功能实验
T细胞来源、激活方式、外泌体剂量、共培养时间、检测指标
阅读提示:Methods:Primary mouse T-cell isolation and activation;EV dose normalization in functional assays
动物实验
小鼠品系、年龄、性别、细胞注射数量、分组、样本量、外泌体给药剂量和频率
阅读提示:Methods:Animal studies