IGFBP2通过诱导间充质转化和FcγRIIB磷酸化促进胶质母细胞瘤中的免疫抑制

IGFBP2 promotes immunosuppression associated with its mesenchymal induction and FcγRIIB phosphorylation in glioblastoma.

作者信息Yunmian Liu, Chunyan Song, Faping Shen, Jing Zhang, Sonya Wei Song
PMID31560714
期刊PLoS One
发布时间2019-09-27
DOI10.1371/journal.pone.0222999

实验完整度

体外细胞实验、共培养实验、动物模型、人组织样本及数据库分析,并包含功能验证(敲低/过表达)和机制验证(FcγRIIB磷酸化)。

主要模型

GL261小鼠胶质母细胞瘤细胞 LN229人胶质母细胞瘤细胞 C57BL/6J小鼠原位GL261移植瘤模型 人GBM组织芯片

重点核对

异种移植模型:GL261细胞颅内注射,5×10^4细胞/3μl 抗体处理:腹腔注射抗IGFBP2抗体(100μg/kg),每周两次 共培养比例:脾细胞与肿瘤细胞10:1,丝裂霉素C预处理10μM 45分钟 检测时间点:共培养6天后流式分析,体内4周后分析 统计方法:非配对Welch t检验,Kaplan-Meier生存分析

摘要

免疫疗法在治疗胶质母细胞瘤(GBM)——最具恶性且免疫抑制的胶质瘤中显示出前景。癌细胞的间充质表型常被报道与癌症微环境中的免疫抑制相关。过表达的胰岛素样生长因子结合蛋白2(IGFBP2)促进GBM细胞迁移和侵袭,并促进胶质瘤进展、癌症复发和GBM患者生存不良。然而,IGFBP2是否能在GBM中诱导免疫抑制尚未见报道。因此,本研究采用同系小鼠GBM模型、人GBM样本和癌症-免疫细胞共培养实验,探讨IGFBP2对暴露于GBM的免疫细胞的影响及其与间充质诱导的关系。我们发现IGFBP2促进GBM细胞的间充质特征。抑制IGFBP2通过增加CD8+ T和CD19+ B细胞并减少CD163+ M2巨噬细胞来缓解免疫抑制。此外,IGFBP2促进的免疫抑制与其诱导GBM细胞的间充质特征和GBM暴露免疫细胞上抑制性磷酸化FcγRIIB相关。阻断IGFBP2抑制了小鼠GBM模型中肿瘤生长并提高了荷瘤小鼠的生存。这些发现支持靶向IGFBP2可能为间充质GBM提供有效的免疫治疗策略。

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
IGFBP2是否通过诱导间充质特征和FcγRIIB磷酸化促进GBM中的免疫抑制?
核心机制
IGFBP2促进GBM细胞间充质特征,并通过其RGD结构域依赖方式诱导免疫细胞(特别是B细胞和巨噬细胞)上FcγRIIB的ITIM磷酸化,从而抑制免疫效应细胞,导致免疫抑制。
主要证据
TCGA数据库显示IGFBP2与间充质特征正相关;细胞实验证实IGFBP2调控间充质标志物;共培养和体内实验显示抑制IGFBP2增加CD8+ T和CD19+ B细胞,减少CD163+ M2巨噬细胞及p-FcγRIIB+细胞;人GBM组织芯片显示p-FcγRIIB与IGFBP2正相关。
研究意义
靶向IGFBP2-FcγRIIB通路可能增强间充质GBM对免疫治疗方案的敏感性。

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

数据库关联分析

分析IGFBP2与间充质特征及FcγRIIB表达的相关性。

利用TCGA胶质瘤数据库计算MES特征富集评分,与IGFBP2表达进行Pearson相关分析。

2

体外细胞实验验证间充质特征

验证IGFBP2对GBM细胞间充质标志物的影响。

使用shRNA敲低、抗IGFBP2抗体阻断、过表达IGFBP2或突变体(RGD到RGE)处理GL261细胞,检测间充质标志物蛋白水平。

3

体外共培养实验检测免疫细胞变化

评估IGFBP2影响GBM暴露的免疫细胞的数量和功能标志。

将小鼠脾细胞(SPCs)与GL261细胞共培养,通过FACS分析T细胞、B细胞和巨噬细胞数量及p-FcγRIIB表达。

4

体内小鼠GBM模型治疗实验

评估抗体阻断IGFBP2对肿瘤生长、生存期和免疫细胞浸润的影响。

C57BL/6J小鼠颅内接种GL261细胞,7天后腹腔注射抗IGFBP2抗体或IgG对照,每周两次,监测肿瘤体积和生存期,并进行IHC和流式分析。

5

人GBM组织芯片分析

验证人GBM中IGFBP2与p-FcγRIIB表达的相关性。

使用组织芯片进行IHC染色,检测IGFBP2和p-FcγRIIB表达,计算相关性和阳性率。

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
RPMI1640培养基----
DMEM/F12培养基----
胎牛血清----
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen, Thermo Fisher Scientific--
G418----
抗IGFBP2单克隆抗体Biossbs-1108R
同型IgG对照Biossbs-0295P
RIPA裂解缓冲液Cell Signaling--
TGFβ1 ELISA试剂盒R&D SystemMB100B
IGFBP2 ELISA试剂盒Thermo Fisher ScientificEMIGFBP2
抗CD4抗体BD Biosciences553051
抗CD8抗体BD Biosciences553030
抗CD19抗体ebioscience12-0193-82
抗CD163抗体ebioscience12-1631-80
抗F4/80抗体Invitrogen, Thermo Fisher ScientificMF48000
Alexa Fluor 647标记二抗Abcamab150155
固定/透化缓冲液BD Pharmingen, BD Biosciences562574
抗IGFBP2抗体Biossbs-1108R
抗磷酸化FcγRIIB抗体Biossbs-6031R
抗CD8抗体Abcamab209775
抗磷酸化CD19(Y531)抗体Abcamab203615
抗CD163抗体Abcamab182422
DAB检测系统MaxVisionDAB-2031
辣根过氧化物酶标记二抗--PV-6000
Leica Aperio AT2扫描仪Leica--
异氟烷----
pcDNA3.1-IGFBP2表达载体----
pcDNA3.1-IGFBP2mt表达载体----
QuikChange定点突变试剂盒Stratagene--
Amnis Image Stream Mark II成像流式细胞仪Millipore Corporation--

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
GL261细胞使用10% FBS RPMI1640,LN229使用DMEM/F12;培养条件37°C、5% CO2。
阅读提示:Materials and methods: Cell lines and mice
细胞转染与处理
IGFBP2敲低使用shRNA慢病毒,过表达使用质粒转染,筛选浓度400 μg/ml G418;抗体处理浓度2.0 μg/ml,处理3天。
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection and treatment
共培养实验
SPCs与肿瘤细胞比例10:1,肿瘤细胞需经10 μM丝裂霉素C处理45分钟;共培养时间6天。
阅读提示:Materials and methods: Cell co-culture of mouse SPCs and GBM cells
动物模型
GL261细胞颅内注射量5×10^4细胞/3μl;抗体处理剂量100μg/kg,每周两次,起始于接种后7天。
阅读提示:Materials and methods: Mouse GBM model and treatment
免疫组化分析
组织切片厚度5μm,抗原修复液0.1M柠檬酸盐缓冲液(pH6.0),抗体验证(克隆号),阳性细胞计数方法。
阅读提示:Materials and methods: Immunohistochemistry staining (IHC)
流式分析
抗体克隆号和荧光标记;需固定/透化缓冲液(BD 562574)检测细胞内p-FcγRIIB。
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry