口腔鳞状细胞癌患者血清通过促进调节性T细胞分化和T细胞耗竭重塑肿瘤免疫逃逸生态位

Serum from patients with oral squamous cell carcinoma remodels the tumor immune escape ecological niche by promoting regulatory T‑cell differentiation and T‑cell exhaustion.

作者信息Hongli Chen, Jiao Chen, Bomiao Cui, Die Lv, Wenwen Han, Yun Feng, Ping Zhang
PMID40878964
期刊Oncol Rep
发布时间2025-11
DOI10.3892/or.2025.8978

实验完整度

体外实验包括PHA诱导T细胞分化增殖、肿瘤抗原诱导Treg分化与耗竭、细胞毒性实验及ELISA,但缺乏体内模型和机制验证。

主要模型

健康供体外周血单个核细胞(PBMC) Cal-27口腔鳞状细胞癌细胞系

重点核对

血清类型:20% FBS、20% HTS、20% HS及组合(10% FBS+10% HTS等) 刺激剂:30 μg/ml PHA或20 μg/ml Cal-27总蛋白抗原 培养时间:72小时(PHA)或14天(肿瘤抗原) 效应细胞与靶细胞共培养比例:7×10^6 PBMC/ml与7×10^5 Cal-27/ml 统计学方法:未配对t检验和双因素方差分析(Tukey事后检验)

摘要

口腔鳞状细胞癌(OSCC)在全球恶性肿瘤中排名第六,具有高发病率和死亡率的特点。阐明通过生态位重塑实现肿瘤定向免疫逃逸的分子和细胞机制对于推进肿瘤生物治疗至关重要。癌症患者的血清不仅含有肿瘤生物标志物,还含有由免疫细胞和/或癌细胞分泌的免疫调节因子。值得注意的是,癌症生态位内的间质液来源于血清。血清与癌细胞之间的相互作用决定了癌细胞的命运,即细胞存活或死亡。本研究发现,OSCC患者血清可通过促进抗原诱导的调节性T细胞(Treg)分化和T细胞耗竭来重塑癌症免疫逃逸生态位。将OSCC患者血清添加到植物血凝素刺激的外周血单个核细胞(PBMC)培养体系中时,与胎牛血清处理的培养体系相比,Treg亚群显著增加。此外,当将OSCC患者血清添加到肿瘤抗原刺激的PBMC培养体系中时,CD3+亚群的活化被显著抑制,并在上清液中检测到高水平的IL-4、IL-10和TGF-β;此外,CD3+ T细胞高表达T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域-3以及程序性死亡配体1,已知这些分子可诱导T细胞凋亡和耗竭。最后,T细胞的抗肿瘤效应显著降低。这些结果表明,癌症患者的血清可以促进抗肿瘤T细胞的抑制和耗竭,从而重塑肿瘤免疫逃逸生态位。

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
OSCC患者血清是否通过影响T细胞分化、Treg分化和T细胞耗竭来重塑肿瘤免疫逃逸生态位?
核心机制
OSCC患者血清促进PHA诱导的CD3+和CD4+ T细胞增殖分化,抑制CD8+ T细胞;促进Treg分化;肿瘤抗原刺激下上调PD-1和TIM3,降低CD69+细胞,增加IL-4、IL-10和TGF-β分泌,抑制T细胞杀伤功能。
主要证据
流式细胞术显示HTS增加Treg比例,上调PD-1/TIM3,减少CD69+细胞;ELISA检测到IL-4、IL-10和TGF-β升高;细胞毒性实验显示HTS处理的T细胞诱导的Cal-27细胞凋亡率显著降低。
研究意义
作者提出血清中与Treg分化和T细胞耗竭相关的生物标志物可能用于OSCC的诊断和预后评估,并强调在癌症免疫治疗中应重视血清介导的免疫抑制。

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

血清样本收集与PBMC分离

获取OSCC患者和健康对照血清,并分离健康供者PBMC以观察血清效应。

收集10例OSCC患者(治疗前)和10例健康志愿者血清;用Ficoll-Paque Plus密度梯度离心分离PBMC,并重悬于含20%指定血清的RPMI 1640培养基。

2

肿瘤抗原制备

制备Cal-27细胞总蛋白抗原,用于后续模拟慢性肿瘤抗原刺激。

培养Cal-27细胞,消化后RIPA裂解,超声破碎,离心取上清,BCA法测蛋白浓度。

3

PHA诱导T细胞分化与增殖检测

评估HTS对T细胞非特异性激活的影响。

PBMC标记CFSE,加入不同血清组合和PHA,培养72小时,流式检测CD3+、CD4+、CD8+亚群及增殖。

4

Treg分化检测

检测HTS是否促进Treg分化。

PBMC经PHA和血清处理72小时后,用eBioscience Human Regulatory T-Cell Staining Kit #3标记CD4、CD25、FOXP3,流式分析CD4+CD25+FOXP3+细胞比例。

5

肿瘤抗原诱导T细胞耗竭检测

评估HTS对肿瘤抗原长期刺激下T细胞耗竭的影响。

PBMC在含FBS或HTS的培养基中,加入Cal-27总蛋白抗原(20 μg/ml)培养14天,检测PD-1、TIM3、CD69表达及上清IL-4、IL-10、TGF-β。

6

T细胞抗肿瘤效应检测

评估HTS处理的T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。

PBMC经肿瘤抗原和血清处理14天后,标记CFSE,与Cal-27细胞共培养18小时,IncuCyte实时监测,流式检测Annexin V+PI+的肿瘤细胞比例。

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
Ficoll-Paque PlusCytivacat. no. 17144002
RPMI 1640培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清HyClone; Cytiva--
青霉素/链霉素----
DMEM培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胰蛋白酶-EDTAHyClone; Cytiva--
RIPA裂解缓冲液MedChemExpress--
蛋白酶抑制剂混合物APeXBIO Technology LLC--
超声波破碎仪Qsonica LLCQ800R3
CFSE染料APeXBIO Technology LLC--
植物血凝素MilliporeSigma--
抗人CD3-APC抗体Signalway Antibody LLCcat. no. FC0003
抗人CD4-PE抗体BioLegend, Inc.cat. no. 300508
抗人CD8-PE抗体BioLegend, Inc.cat. no. 344705
CytoFLEX S流式细胞仪Beckman Coulter, Inc.--
eBioscience™人调节性T细胞染色试剂盒#3Thermo Fisher Scientific, Inc.cat. no. 88-8995
抗人CD3-FITC抗体BioLegend, Inc.cat. no. 317306
抗人PD-1-PE抗体BioLegend, Inc.cat. no. 329906
抗人TIM3-PE抗体BioLegend, Inc.cat. no. 345005
抗人CD69-APC抗体BioLegend, Inc.cat. no. 310909
Annexin V-APC/PI凋亡检测试剂盒Nanjing KeyGen Biotech Co., Ltd.cat. no. KGA 1107-100
IncuCyte S3 ZOOM活细胞分析系统Essen Bioscience--
人IL-4 ELISA试剂盒Cusabio Technology, LLCcat. no. CSB-E04633h
人IL-10 ELISA试剂盒Cusabio Technology, LLCcat. no. CSB-E04593h
人TGF-β ELISA试剂盒Cusabio Technology, LLCcat. no. CSB-E04725h-IS
Varioskan Flash酶标仪Thermo Fisher Scientific, Inc.--
GraphPad Prism 6.0软件Dotmatics--
Kaluza 3.2软件Beckman Coulter, Inc.--

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
血清收集
患者纳入标准(初诊、未治疗、分期I-IV)、排除标准、血清采集时间(术前)
阅读提示:Materials and Methods: Serum collection from patients with OSCC and healthy volunteers
PBMC分离与培养
Ficoll梯度离心条件(400×g,30min,19±1°C)、细胞浓度(1×10^7 cells/ml)、血清浓度(20%)、青霉素/链霉素浓度(100 U/ml)
阅读提示:Materials and Methods: Isolation of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)
肿瘤抗原制备
Cal-27细胞来源(ATCC)、消化浓度(0.25%胰酶)、超声条件(20 kHz,4°C,10min)、离心条件(13,000×g,10min,4°C)
阅读提示:Materials and Methods: Tumor antigen preparation
PHA诱导T细胞分化增殖
血清类型和浓度(20% FBS/HTS/HS或组合)、PHA浓度(30 μg/ml)、培养时间(72小时)、CFSE浓度(10 μM)
阅读提示:Materials and Methods: Effects of serum on antigen-induced T-cell differentiation, proliferation and activation; Figure 1 legend
Treg分化检测
刺激物PHA浓度(30 μg/ml)、培养时间(72小时)、抗体克隆及浓度(CD4-FITC 1:100, CD25-PE 1:100, FOXP3-PE-Cyanine5 1:20)
阅读提示:Materials and Methods: Effects of serum on antigen-induced T-cell differentiation...; Figure 3 legend
肿瘤抗原诱导T细胞耗竭
肿瘤抗原浓度(20 μg/ml)、培养时间(14天)、抗体浓度(PD-1-PE 1:50, TIM3-PE 1:50, CD69-APC 1:50)
阅读提示:Materials and Methods: Effects of serum on antigen-induced T-cell differentiation...; Figure 4 legend
细胞毒性实验
共培养比例(7×10^6 PBMC/ml与7×10^5 Cal-27/ml)、共培养时间(18小时)、染色(Annexin V-APC/PI)
阅读提示:Materials and Methods: cell stimulation and cytotoxicity assays; Figure 5 legend