特立氟胺调节PD-1/PD-L1轴并增强结直肠癌的抗肿瘤免疫

Teriflunomide modulates the PD-1/PD-L1 axis and enhances antitumor immunity in colorectal cancer.

作者信息Jung Ho Han, Eun-Ji Lee, Young-Hoon Park, Jung-Hye Ha, Kazi Rejvee Ahmed, Jang-Gi Choi, Hwan-Suck Chung
PMID41851072
发布时间2026-03-18
DOI10.1038/s41389-026-00607-3

实验完整度

包含体外细胞实验、分子互作分析、人源化小鼠模型、CD8+T细胞耗竭实验等多层级功能与机制验证。

主要模型

人结直肠癌细胞系:DLD-1、HCT116、RKO hPD-1 Jurkat-T细胞与hPD-L1 CHO-K1细胞共培养体系 hPD-1敲入小鼠移植hPD-L1 MC38肿瘤模型 hPD-L1 MC38细胞与肿瘤浸润CD8+T细胞共培养体系

重点核对

TER处理浓度与时间(例如:0–100 μM,24 h或72 h) 体外细胞系种类(DLD-1、HCT116、RKO、hPD-1 Jurkat-T、hPD-L1 CHO-K1、hPD-L1 MC38) 体内实验中TER给药剂量(10和30 mpk)及给药方式(腹腔注射) CD8+T细胞耗竭实验的分组设计(同型对照 vs CD8耗竭抗体) 用于验证的关键试剂(竞争性ELISA试剂盒、SPR传感器芯片等)

摘要

针对程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)/程序性死亡配体1(PD-L1)免疫检查点通路的抑制剂已经革新了癌症免疫治疗;然而,许多患者的应答有限。在本研究中,我们考察了特立氟胺(TER)——一种FDA批准用于多发性硬化症的药物——作为治疗结直肠癌(CRC)的新型免疫检查点调节剂的潜力。我们确定了TER对人CRC细胞系中PD-L1表达的影响、其与PD-1的直接结合,以及其对CD8+ T细胞功能的影响。使用植入表达hPD-L1的MC38肿瘤细胞的人源化hPD-1敲入小鼠模型,在体内评估了抗肿瘤活性。TER处理降低了CRC细胞中PD-L1的表达,并直接破坏了PD-1/PD-L1相互作用。在体内,TER显著抑制了肿瘤生长而未产生全身毒性,并增强了肿瘤内CD8+ T细胞的浸润和活化,这通过颗粒酶B表达的增加得以证实。此外,TER的抗肿瘤功效被CD8+ T细胞的耗竭所消除,表明其依赖于这一细胞群体。这些发现凸显了TER作为一种有前景的免疫检查点调节剂,靶向PD-1/PD-L1轴以促进CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫。鉴于其已确定的安全性特征,TER是一种易于转化用于增强CRC癌症免疫治疗的药物。

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
评估FDA批准的多发性硬化症药物特立氟胺是否能够作为免疫检查点调节剂,通过靶向PD-1/PD-L1轴增强结直肠癌的抗肿瘤免疫。
核心机制
TER直接结合PD-1受体,阻断PD-1/PD-L1相互作用;同时通过溶酶体途径促进PD-L1蛋白降解,从而双重抑制PD-1/PD-L1轴,恢复CD8+ T细胞功能。
主要证据
体外实验显示TER降低PD-L1蛋白表达并促进其溶酶体降解;SPR实验证实TER与PD-1高亲和力结合;体内人源化小鼠模型显示TER抑制肿瘤生长、增加CD8+ T细胞浸润和颗粒酶B表达,且CD8+ T细胞耗竭消除其抗肿瘤效果。
研究意义
TER作为一种已获批药物,有望被重新定位用于增强癌症免疫治疗,尤其对传统PD-1/PD-L1抑制剂无应答的结直肠癌患者,可能提供新治疗选择。

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

评估TER对PD-L1表达的影响

确定TER是否调节结直肠癌细胞中的PD-L1表达及其机制。

用不同浓度TER处理DLD-1、HCT116和RKO细胞,Western blot检测PD-L1蛋白水平;用IFN-γ预处理后检测PD-L1 mRNA和蛋白表达。

2

分析PD-L1降解途径

阐明TER下调PD-L1蛋白的分子机制。

用CHX追踪实验检测PD-L1蛋白稳定性;使用MG132、巴弗洛霉素A1和氯喹处理RKO细胞,评估溶酶体和蛋白酶体抑制对PD-L1降解的影响;通过免疫沉淀分析PD-L1泛素化水平。

3

验证TER对PD-1/PD-L1相互作用的影响

确定TER是否直接干扰PD-1与PD-L1的结合。

用免疫荧光法检测TER处理对RKO细胞与重组人PD-1蛋白结合的影响;用竞争性ELISA测定TER抑制PD-1/PD-L1结合的效力;通过分子对接和SPR验证TER与PD-1的直接结合。

4

评估TER对T细胞活化的影响

确定TER阻断PD-1/PD-L1轴是否恢复T细胞功能。

建立hPD-1 Jurkat-T细胞与hPD-L1 CHO-K1细胞的共培养体系,使用PD-1/PD-L1阻断生物测定检测NFAT驱动的荧光素酶活性。

5

检测TER增强CD8+ T细胞杀伤活性

验证TER是否增强CD8+ T细胞对结直肠癌细胞的细胞毒性。

从hPD-1敲入小鼠的MC38肿瘤中分离CD8+ T细胞,与hPD-L1 MC38细胞共培养并加入TER,测定癌细胞存活率;Western blot检测PD-L1表达;ELISA检测共培养上清中免疫因子水平。

6

体内评估TER抗肿瘤效果

评估TER在体内的抗肿瘤活性及其对免疫微环境的调节作用。

在hPD-1敲入小鼠中皮下移植hPD-L1 MC38细胞,给予TER(10或30 mpk)或赋形剂,测量肿瘤体积和重量;流式细胞术分析肿瘤浸润CD8+ T细胞比例;Western blot检测PD-L1表达;IHC染色检测CD8和GrB。

7

验证CD8+ T细胞依赖性

确认TER的抗肿瘤效应依赖于CD8+ T细胞。

在体内模型中,使用CD8耗竭抗体或同型对照,比较TER治疗组中肿瘤生长的差异;流式细胞术确认CD8+ T细胞耗竭,并通过IHC检测CD8和GrB表达。

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
特立氟胺Targetmol--
DMEM培养基Hyclone Laboratories Inc.--
RPMI 1640培养基----
胎牛血清----
细胞计数试剂盒-8Dojindo Molecular TechnologiesCK04
蛋白酶抑制剂混合物Roche--
Bio-Rad蛋白定量试剂Bio-Rad--
硝酸纤维素膜GE Healthcare--
ChemiDoc Touch成像系统Bio-Rad--
RiboEx总RNA提取试剂盒GeneAll Biotechnology--
AccuPower CycleScript RT预混液Bioneer--
AccuPower 2X Greenstar qPCR预混液Bioneer--
QuantStudio 3D数字PCR系统Thermo Fisher Scientific--
PD-1/PD-L1抑制剂ELISA筛选试剂盒BPS Bioscience72005
重组人PD-L1蛋白BPS Bioscience71104
生物素化人PD-1蛋白BPS Bioscience71109
SpectraMax L发光检测仪Molecular Devices--
PD-1/PD-L1阻断生物测定试剂盒PromegaJ4011
GloMax Explorer多功能酶标仪Promega--
Bio-Glo试剂PromegaG7940
IV型胶原酶----
细胞筛网(100 μm、40 μm)SPL--
Dynabeads T细胞活化磁珠CD3/CD28Life Technologies--
CellTrace Far Red细胞增殖试剂盒Thermo Fisher Scientific--
CD8耗竭抗体Bio CellBP0061
PerCP/Cyanine5.5抗小鼠CD45抗体BioLegend103131
APC抗小鼠CD8a抗体BioLegend100712
PerCP/Cy5.5大鼠IgG2b同型对照BioLegend400632
APC大鼠IgG2a同型对照BioLegend400512
CytoFLEX流式细胞仪Beckman--
Biacore T200生物传感器GE HealthCare--
NTA传感器芯片GE HealthCare--
重组人PD-1蛋白Sino Biologicals10377-H08H
GraphPad Prism软件GraphPad Software--

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
细胞活力测定
细胞密度(1×10^4),TER浓度范围,处理时间,CCK-8溶液体积
阅读提示:Materials and methods: Cell viability assay; Figure 1A
Western blot
TER处理浓度和时间,细胞裂解液配方,凝胶浓度,Primary抗体来源
阅读提示:Materials and methods: Western blotting analysis; Figure 1B, 1D
竞争性ELISA
试剂盒型号(#72005),hPD-L1包被浓度,hPD-1浓度,洗涤步骤,显色检测方法
阅读提示:Materials and methods: Competitive ELISA
PD-1/PD-L1阻断生物测定
细胞密度,TER浓度,共培养时间(72h),荧光素酶检测方法
阅读提示:Materials and methods: PD-1/PD-L1 blockade bioassay; Figure 5
共培养实验
效靶比(5:1),TER浓度,处理时间(72h),IFN-γ预处理浓度和时间
阅读提示:Materials and methods: Co-culture experiments; Figure 6
体内实验
小鼠品系(hPD-1敲入),细胞注射数,TER剂量(10/30 mpk),给药方式,治疗周期,CD8耗竭抗体频率
阅读提示:Materials and methods: In vivo analysis; Figures 7-8