衰老调节性T细胞中SOAT2表达升高与胆固醇代谢改变及抗肿瘤免疫降低相关

Increased SOAT2 expression in aged regulatory T cells is associated with altered cholesterol metabolism and reduced anti-tumor immunity.

作者信息Mingjiong Zhang, Jiahua Cui, Haoyan Chen, Yifan Cheng, Qiaoyu Chen, Feng Zong, Xiao Lu, Lang Qin, Yu Han, Xingwang Kuai, Yuxing Zhang, Minjie Chu, Shuangshuang Wu, Jianqing Wu
PMID39805872
发布时间2025-01-13
DOI10.1038/s41467-025-56002-w

实验完整度

包含TCGA/GEO/GTEx数据库分析、影像组学分析、体外Treg/Teff共培养实验、小鼠肿瘤模型及机制验证(SREBP2-HMGCR-GGPP通路)。

主要模型

老年LSCC患者外周血及肿瘤组织 小鼠Treg细胞系(原代) 人Treg细胞系(原代) KLN-205同系小鼠肿瘤模型

重点核对

SOAT2在老年Treg细胞中高表达,且与预后相关 SOAT2通过激活SREBP2-HMGCR-GGPP通路促进胆固醇代谢 SOAT2高表达Treg细胞抑制CD8+ T细胞增殖、迁移和抗肿瘤免疫 SOAT2高表达Treg细胞诱导效应T细胞衰老 胆固醇代谢调节剂(MBCD、25-HC、GGPP、DGBP)可改变SOAT2效应

摘要

免疫功能随衰老而下降,导致包括肿瘤在内的多种疾病的易感性增加。因此,探索老年癌症患者的衰老相关分子靶点备受关注。在此,我们发现一种内质网跨膜酶——甾醇O-酰基转移酶2(SOAT2),在老年肺鳞状细胞癌(LSCC)患者的调节性T(Treg)细胞中过表达,而对LSCC患者进行的影像组学分析将SOAT2表达升高与免疫浸润减少和不良预后相关联。机制上,离体的人类和小鼠Treg细胞数据以及体内小鼠肿瘤模型提示,Treg细胞中SOAT2过表达通过激活SREBP2-HMGCR-GGPP通路促进胆固醇代谢,导致Treg抑制功能增强,但CD8+ T细胞增殖、迁移、稳态和抗肿瘤 immunity 降低。因此,我们的研究确定了在免疫衰老背景下Treg功能改变的一个潜在机制,并提示SOAT2是肿瘤免疫治疗的潜在靶点。

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
SOAT2在老年Treg细胞中的表达及其对胆固醇代谢和抗肿瘤免疫的影响机制是什么?
核心机制
SOAT2过表达通过激活SREBP2-HMGCR-GGPP通路促进Treg细胞胆固醇代谢,增强其抑制功能,并诱导效应T细胞衰老,从而抑制抗肿瘤免疫。
主要证据
基于TCGA/GEO队列分析SOAT2与预后和免疫浸润的关系;体外Treg/Teff共培养实验证明SOAT2高表达Treg抑制CD8+ T细胞功能并诱导衰老;小鼠KLN-205模型验证SOAT2促进肿瘤生长。
研究意义
揭示SOAT2作为老年肿瘤免疫治疗潜在靶点的可能机制,为老年LSCC患者提供新的治疗策略。

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

临床样本和数据库生信分析

筛选与老年LSCC预后相关的免疫相关基因

利用TCGA-LSCC队列、GTEx、GEO数据库分析SOAT2表达与年龄、预后和免疫浸润的关系;通过影像组学验证SOAT2与影像特征及预后的关联。

2

SOAT2表达与功能验证

验证SOAT2在老年Treg细胞中的高表达及其对Treg功能的影响

分离老年和年轻个体PBMC中的Treg细胞,检测SOAT2表达;通过过表达/敲低SOAT2观察Treg增殖、凋亡、趋化、稳定性变化。

3

Treg对效应T细胞功能的抑制实验

评估SOAT2高表达Treg对CD8+ T细胞增殖、细胞毒性和衰老的影响

将Treg与CFSE标记的CD8+ T细胞共培养,检测增殖、颗粒酶B/穿孔素释放、细胞毒性及衰老标志物。

4

机制探索

阐明SOAT2调控胆固醇代谢的通路

检测SOAT2过表达/敲低Treg中胆固醇代谢相关基因和蛋白表达,使用SREBP2激动剂/抑制剂、GGPP及其抑制剂处理,观察对Treg功能及Teff衰老的影响。

5

体内动物模型验证

验证SOAT2对老年小鼠肿瘤生长和免疫微环境的影响

建立KLN-205皮下肿瘤模型,对比老年和年轻小鼠肿瘤生长差异,并给予不同剂量辛伐他汀处理,观察肿瘤生长和Treg中胆固醇水平变化。

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Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素----
调节性T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-091-041
CD8+ TIL分离试剂盒Miltenyi Biotec130-116-478
CD4+CD25+CD45RA+ 调节性T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-093-631
CD8+CD45RA+ 效应T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-094-485
TexMACS™培养基Miltenyi Biotec130-097-196
白细胞介素-2GenscriptZ03074
转化生长因子-βGenscriptZ03411
Treg扩增试剂盒Miltenyi Biotec130-095-925
聚凝胺Sigma-AldrichTR-1003
嘌呤霉素----
Ki-67抗体Proteintech27309-1-AP
SOAT2抗体Proteintech21852-1-AP
FOXP3抗体Abcamab215206
CD8抗体Biossbs-0648R
裂解缓冲液BeyotimeP0013C
增强裂解缓冲液BeyotimeP0013B
PVDF膜Millipore--
Transwell板Corning3
Cytofix/Cytoperm试剂盒BD554714
Ki-67抗体Abcamab196907
7AAD和Annexin V凋亡检测试剂盒MultiSciencesAP105
抗CD27-PE抗体BioLegend124210
抗CD28-PE抗体BioLegend302940
抗γ-H2AX抗体BioLegend613416
抗CD45RA抗体BioLegend / Miltenyi Biotec130-102-463
抗KLRG1抗体BioLegend138408
抗TIM-3抗体eBioscience11-5870-82
抗PD-1抗体BioLegend135210
CFSE----
PMAMCEHY-18739
离子霉素MCEHY-13434
IL-2 ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK102HS
IL-10 ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK110
IL-35 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H2443c
TGF-β ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK981
IL-1β ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK101B
IL-4 ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK104
IL-5 ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK105
IL-6 ELISA试剂盒MULTI SCIENCES / SolarbioSEKM-0046
IL-8 ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK108
IL-22 ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK122
TNF-α ELISA试剂盒MULTI SCIENCESEK182
IFN-γ ELISA试剂盒BioLegend506504
ELISPOT板MabTech3654-TP-10
抗颗粒酶B抗体BioLegend662802
抗穿孔素抗体BioLegendS16009A
LDH检测试剂盒BeyotimeC0017
β-半乳糖苷酶染色试剂盒BeyotimeC0602
胆固醇/胆固醇酯定量试剂盒Abcamab65359
辛伐他汀----
牛血清白蛋白----
TRIzol试剂Invitrogen--
SYBR green PCR预混液Life Technologies--
ABI Prism 7500Agilent Technologies--
FACS Canto IIBD--
甲基-β-环糊精----
25-羟基胆固醇----
香叶基香叶基焦磷酸----

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
临床样本和数据库分析
TCGA-LSCC队列样本量(n=459),老年定义(≥65岁),影像组学队列(TCIA n=143, TCGA n=33, 医院 n=46)
阅读提示:Methods: Public database and bioinformatics analysis, The radiomics analysis
细胞培养和T细胞分离
KLN-205和H226细胞培养条件(DMEM, 10% FBS, 1% P/S, 37°C, 5% CO2);Treg分离试剂盒(Miltenyi Biotec),培养基和细胞因子(IL-2, TGF-β)
阅读提示:Methods: Cell culture, T Cell isolation, culture, and lentiviral transfection
Treg功能实验
Treg与Teff共培养比例(0.2:1),CFSE浓度(10 μM),培养时间(4天),处理试剂(MBCD, 25-HC, GGPP, DGBP)
阅读提示:Methods: Flow cytometry analysis, Chemotaxis assay
动物模型
小鼠品系(C57BL/6J),周龄(年轻8周,老年24月龄,胆固醇模型18月龄),KLN-205细胞注射数量(106或107),辛伐他汀剂量(2.5, 25, 50 mg/kg)
阅读提示:Methods: Animal models