缺氧通过影响自然杀伤细胞中的miR-1275/AXIN2介导胰腺癌细胞的免疫逃逸

Hypoxia mediates immune escape of pancreatic cancer cells by affecting miR-1275/AXIN2 in natural killer cells.

作者信息Zhenglin Ou, Yebin Lu, Dayong Xu, Zhen Luo
PMID38035113
发布时间2023-11-15
DOI10.3389/fimmu.2023.1271603

实验完整度

结合GEO数据筛选、TIMER2.0免疫评分、临床样本验证及体外NK-92细胞功能实验,包含缺氧处理、miR-1275调控、靶基因验证及功能回复实验,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

NK-92细胞系 Panc-1细胞系 胰腺癌患者肿瘤组织及癌旁组织 健康志愿者和胰腺癌患者外周血NK细胞

重点核对

NK-92细胞缺氧处理条件(1% O2,24小时) miR-1275上调和下调试剂(agomir-1275和antagomir-1275) HIF1α抑制剂CAY10585处理(20 μM,24小时) NK-92与Panc-1共培养比例(6.25:1至50:1)和时长(6小时) AXIN2过表达质粒(AXIN2 oe)转染

摘要

鉴于胰腺癌发病率的不断上升和低生存率,探索复杂的肿瘤微环境和开发新的治疗方案迫在眉睫。NK细胞以其细胞毒性能力和调节其他免疫细胞的功能而闻名,在识别和杀死癌细胞方面至关重要。然而,肿瘤微环境中的缺氧条件已被发现会损害NK细胞的功能并促进肿瘤免疫逃逸。因此,我们旨在揭示缺氧介导胰腺癌细胞免疫逃逸的机制,重点关注miR-1275/AXIN2对NK细胞的影响。通过结合GEO数据集筛选、肿瘤免疫估计资源2.0免疫评分筛选和癌症基因组图谱数据,我们确定了miR-1275与NK细胞之间的相关性。miR-1275的下调与胰腺癌患者NK细胞活性和生存率降低相关。通路分析进一步将miR-1275表达与缺氧HIF1A通路联系起来。使用NK-92细胞进行体外实验,发现缺氧显著降低了miR-1275的表达,并相应降低了NK细胞的杀伤能力。miR-1275的上调增加了穿孔素、IFN-γ和TNF-α的表达水平,并增强了NK细胞的细胞毒性。此外,发现miR-1275与AXIN2结合并抑制其表达,AXIN2过表达时,部分减弱了上调的miR-1275对NK-92细胞杀伤能力的促进作用。总之,本研究强调了miR-1275/AXIN2轴在缺氧介导的胰腺癌免疫逃逸中的关键作用,从而为治疗策略开辟了新的潜在途径。

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
缺氧如何通过影响NK细胞中的miR-1275/AXIN2轴介导胰腺癌细胞的免疫逃逸?
核心机制
缺氧抑制NK细胞中miR-1275的表达,进而解除对AXIN2的抑制,导致AXIN2表达升高,最终抑制NK细胞的杀伤能力,促进胰腺癌细胞免疫逃逸。
主要证据
GEO和TIMER2.0筛选显示miR-1275与NK细胞评分正相关;临床样本中miR-1275低表达且与NK细胞浸润减少相关;体外实验中缺氧降低miR-1275表达并抑制NK-92细胞杀伤能力,过表达miR-1275则增强其杀伤能力;双荧光素酶报告实验证实miR-1275靶向结合AXIN2 3'UTR并抑制其表达。
研究意义
该研究揭示了NK细胞功能障碍的新机制,并为胰腺癌治疗提供了潜在靶点。

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

生物信息学筛选和临床样本验证

筛选与NK细胞相关的差异表达miRNA,并验证miR-1275在胰腺癌中的表达及其与NK细胞的相关性。

分析GEO数据集GSE85589,使用TIMER2.0免疫评分筛选与NK细胞相关的miRNA;通过H&E染色、IF、FISH和qRT-PCR检测胰腺癌组织和血液样本中miR-1275和NK细胞标志物CD16的表达。

2

缺氧处理和NK细胞功能检测

探讨缺氧对NK细胞miR-1275表达及杀伤功能的影响。

将NK-92细胞置于不同氧浓度下培养,检测miR-1275表达;通过ELISA检测免疫因子分泌,通过MTT检测NK-92细胞对Panc-1细胞的杀伤能力;使用HIF1α抑制剂CAY10585处理,观察其对缺氧效应的逆转作用。

3

miR-1275功能调控实验

验证miR-1275对NK细胞杀伤能力的调控作用。

通过转染agomir-1275和antagomir-1275调节NK-92细胞中miR-1275表达,检测免疫因子分泌和杀伤能力变化。

4

靶基因预测和验证

鉴定miR-1275的下游靶基因。

通过TargetScan和miRDB预测靶基因,取交集;通过qRT-PCR和Western blot检测AXIN2表达,并进行双荧光素酶报告基因实验验证miR-1275与AXIN2 3'UTR的结合。

5

功能回复实验

验证miR-1275通过靶向AXIN2调控NK细胞杀伤能力。

在NK-92细胞中共转染AXIN2过表达质粒和miR-1275激动剂,检测免疫因子分泌和杀伤能力变化。

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
DMEM培养基----
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
重组白细胞介素-2----
磁珠细胞分选StemCell Technologies--
AXIN2过表达质粒YouBio--
空白载体YouBio--
miR-1275激动剂Genepharma--
miR-1275拮抗剂Genepharma--
激动剂阴性对照Genepharma--
拮抗剂阴性对照Genepharma--
电穿孔系统Bio-rad--
HIF1α抑制剂MedChemExpressHY-13671
TRIzol试剂Invitrogen--
FastKing cDNA合成试剂盒TIANGEN--
SuperReal PreMix Plus(SYBR Green)TIANGEN--
Fast实时荧光定量PCR 7500系统----
穿孔素ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E09313h
IFN-γ ELISA试剂盒BeyotimePI521
TNF-α ELISA试剂盒BeyotimePT518
MTTSigma-Aldrich--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
抗HIF1A抗体Abcamab179483
抗AXIN2抗体Abcamab109307
抗GAPDH抗体Abcamab9485
山羊抗兔IgG(HRP)Abcamab6721
增强化学发光底物试剂盒Beyotime--
Lipofectamine 2000转染试剂----
双荧光素酶检测系统Beyotime--
抗CD16抗体Biossbs-6028R
Alexa Fluor 647标记二抗Abcamab150079
DAPI----
FITC-酪胺信号放大----
Cy3标记二抗----
二甲苯Sigma-Aldrich--
伊红Sigma-Aldrich--

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
NK-92细胞培养条件(含20% FBS和150 IU/mL IL-2的RPMI-1640培养基),Panc-1细胞培养条件(含10% FBS的DMEM培养基),培养环境37°C,5% CO2。
阅读提示:详见Methods中的Cell culture小节。
缺氧处理
缺氧处理氧浓度(1% O2)和处理时间(24小时);HIF1α抑制剂CAY10585浓度(20 μM)和处理时间(24小时)。
阅读提示:详见Methods中的Hypoxia treatment小节及Figure 4图注。
细胞转染
使用agomir-1275和antagomir-1275及阴性对照的浓度和转染方法(电穿孔);AXIN2过表达质粒和空白载体的转染效率验证。
阅读提示:详见Methods中的Cell transfection小节及Figure 5和图7图注。
细胞杀伤实验
NK-92与Panc-1共培养比例(6.25:1至50:1)和时长(6小时);MTT检测方法(490 nm OD值)。
阅读提示:详见Methods中的Cell killing assay小节及Figure 4和5图注。
ELISA检测
共培养比例(25:1)和时长(6小时);检测因子(perforin、IFN-γ、TNF-α)及ELISA试剂盒品牌和货号。
阅读提示:详见Methods中的Enzyme linked immunosorbent assay小节。
双荧光素酶报告基因实验
293T细胞共转染条件;报告基因质粒(AXIN2 3'UTR-WT和MUT)和转染试剂(Lipofectamine 2000)浓度;裂解液检测方法。
阅读提示:详见Methods中的Dual luciferase reporter gene assay小节及Figure 6图注。