MerTK的破坏通过增强铁死亡和免疫反应来提高肝细胞癌中检查点抑制剂的疗效

Disruption of MerTK increases the efficacy of checkpoint inhibitor by enhancing ferroptosis and immune response in hepatocellular carcinoma.

作者信息Shun Wang, Le Zhu, Tianen Li, Xinxin Lin, Yan Zheng, Da Xu, Yu Guo, Ze Zhang, Yan Fu, Hao Wang, Xufeng Wang, Tiantian Zou, Xiaotian Shen, Lumin Zhang, Nannan Lai, Lu Lu, Lunxiu Qin, Qiongzhu Dong
PMID38382467
发布时间2024-02
DOI10.1016/j.xcrm.2024.101415

实验完整度

包含细胞系模型、小鼠皮下及原位移植瘤模型、患者样本分析,并有功能验证(敲低/过表达)和机制验证(ERK/SP1通路、铁死亡、MDSC)等多个独立证据层级。

主要模型

Hepa1-6小鼠肝癌细胞系 HCA-1小鼠肝癌细胞系 抗PD-L1耐药小鼠皮下及原位移植瘤模型 肝细胞癌患者肿瘤组织样本

重点核对

体内抗PD-L1耐药模型的建立:Hepa1-6或HCA-1细胞皮下接种,抗PD-L1抗体多次治疗并连续传代。 MerTK表达水平:Western blot、免疫组化检测p-MerTK和MerTK表达。 SLC7A11表达:Western blot、免疫组化检测,并分析MerTK与SLC7A11相关性。 铁死亡指标:C11-BODIPY检测脂质ROS,MDA含量测定。 组合治疗:sitravatinib剂量20 mg/kg口服,抗PD-L1抗体200 μg腹腔注射。

摘要

Dong等人报道,MerTK上调SLC7A11表达以抑制肿瘤细胞铁死亡,通过招募髓源性抑制细胞(MDSCs)在肝细胞癌(HCC)中形成促肿瘤微环境,并驱动抗PD-L1治疗耐药。靶向MerTK增加铁死亡并减少MDSCs招募,从而激活CD8+ T细胞并使HCC对抗PD-L1阻断敏感。

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
肝细胞癌中MerTK是否及如何介导抗PD-1/PD-L1治疗耐药,以及靶向MerTK能否提高PD-1/PD-L1阻断疗效。
核心机制
MerTK通过ERK/SP1通路上调SLC7A11表达,抑制肿瘤细胞铁死亡;同时通过上调CSF3招募MDSCs,形成免疫抑制微环境,从而驱动抗PD-L1耐药。
主要证据
在小鼠同系移植瘤模型(Hepa1-6、HCA-1及其耐药株)中,MerTK过表达或敲低改变抗PD-L1敏感性;患者样本显示MerTK高表达与耐药相关;sitravatinib联合抗PD-L1抑制肿瘤生长并增加铁死亡和CD8+ T细胞浸润。
研究意义
MerTK可作为预测生物标志物用于HCC患者分层,并作为克服抗PD-1/PD-L1耐药的治疗靶点。

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

建立体内抗PD-L1耐药模型

产生对PD-L1阻断不响应的HCC细胞株,以研究耐药机制。

通过皮下接种Hepa1-6或HCA-1细胞,给予抗PD-L1抗体反复治疗并连续传代,获得耐药株Res1-6和Res-CA1。

2

鉴定MerTK为耐药关键分子

比较敏感与耐药肿瘤的蛋白表达差异,寻找耐药相关蛋白。

对Hepa1-6和Res1-6进行蛋白组学测序,Western blot和IHC验证差异蛋白,并分析临床样本。

3

验证MerTK调控铁死亡

检测MerTK是否通过抑制铁死亡导致耐药。

在MerTK过表达或敲低的细胞中检测erastin诱导的脂质ROS和细胞死亡,并在体内肿瘤中检测脂质ROS和MDA含量。

4

阐明SLC7A11介导的机制与ERK/SP1通路

验证MerTK通过ERK/SP1通路上调SLC7A11抑制铁死亡。

检测MerTK改变细胞中SLC7A11表达,使用ERK抑制剂考察通路,并敲低SLC7A11观察对耐药的影响。

5

评估MerTK对肿瘤免疫微环境的影响

探究MerTK是否通过招募MDSCs形成免疫抑制微环境。

流式细胞术分析免疫细胞亚群,检测CSF3表达,用Transwell实验和体内抗CSF3抗体验证MDSC趋化。

6

联合治疗策略

测试MerTK抑制剂sitravatinib联合抗PD-L1能否克服耐药。

在耐药模型中给予sitravatinib、抗PD-L1抗体的单一或联合治疗,评估肿瘤生长、生存率和免疫指标。

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
抗小鼠PD-L1抗体Bio X CellBE0361
西曲伐替尼MCEHY-16961
BODIPY 581/591 C11InvitrogenD3861
SYTOX GreenInvitrogenS7020
CCK-8试剂盒DojindoCK04-11
脂质过氧化MDA检测试剂盒BeyotimeS0131S
IFN-γ ELISA试剂盒R&D SystemsMIF00
CSF3 ELISA试剂盒R&D SystemsMCS00
肿瘤解离试剂盒Miltenyi Biotec130-096-730
MDSCs分离试剂盒Miltenyi Biotec130-094-538
Zombie NIR固定活力试剂盒BioLegend423105
SYBRTaKaRaRR067A
CFSEInvitrogen65-0850-84
PKH67绿色荧光细胞连接试剂盒Sigma-AldrichPKH67GL

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、培养基、血清浓度、培养条件
阅读提示:STAR Methods: Cell cultures and animals
耐药模型建立
细胞注入量、注射部位、抗PD-L1剂量、给药频率、治疗周期次数
阅读提示:STAR Methods: Animal studies and establishment of resistance models
蛋白检测
抗体来源、货号、稀释比例(文中未明确说明)、蛋白提取方法
阅读提示:STAR Methods: Western blot; Key resources table
铁死亡检测
erastin浓度、处理时间、C11-BODIPY浓度、染色时间、MDA测定方法
阅读提示:STAR Methods: BODIPY-C11 staining; Malonaldehyde (MDA) assay
流式细胞术
抗体克隆号、浓度、染色条件、流式仪器
阅读提示:STAR Methods: Flow cytometry
联合治疗
sitravatinib剂量、给药途径、频率;抗PD-L1剂量、给药途径、频率;对照组设置
阅读提示:STAR Methods: Animal studies; Figure 6 legend