p53武装的溶瘤腺病毒通过巨胞饮作用诱导胰腺癌相关星状细胞凋亡

p53-armed oncolytic adenovirus induces apoptosis in pancreatic cancer-associated stellate cells via macropinocytosis.

作者信息Takeyoshi Nishiyama, Hiroshi Tazawa, Yasuo Nagai, Ryohei Shoji, Yoshinori Kajiwara, Naoyuki Hashimoto, Yosuke Takahashi, Satoru Kikuchi, Shinji Kuroda, Toshiaki Ohara, Kazuhiro Noma, Ryuichi Yoshida, Yuzo Umeda, Hiroyoshi Y Tanaka, Mitsunobu R Kano, Atsushi Masamune, Yasuo Urata, Shunsuke Kagawa, Toshiyoshi Fujiwara
PMID41315733
发布时间2026-02
DOI10.1038/s41417-025-00989-3

实验完整度

包含体外细胞实验、3D培养模型和体内异种移植瘤模型,并进行了功能验证(凋亡)和机制验证(巨胞饮作用)。

主要模型

人胰腺星状细胞系hPSC-5和hPSC-14 PDAC细胞系Panc-1和BxPC-3 3D共培养模型(PSCs与BxPC-3) 皮下异种移植瘤模型(BxPC-3+hPSC-14)

重点核对

PSCs激活:使用PDAC条件培养基(Panc-1-CM或BxPC-3-CM)处理hPSC-5和hPSC-14 病毒处理:Ad5、OBP-301、OBP-702感染,MOI范围0-100 PFU/细胞 巨胞饮作用抑制:EIPA(100 μM)处理1小时 体内模型:BALB/c-nu/nu小鼠皮下共接种BxPC-3和hPSC-14,瘤内注射病毒,剂量1×10^8 PFU,共3次

摘要

胰腺导管腺癌(PDAC)相关的胰腺星状细胞(PSCs)促进PDAC肿瘤进展。值得注意的是,PDAC肿瘤表现出增强的巨胞饮作用,导致细胞外颗粒(包括营养物质和病毒)的摄取增强。我们先前证明了端粒酶特异性溶瘤腺病毒OBP-301和p53武装的OBP-702对人PDAC细胞的治疗潜力。然而,尚不清楚巨胞饮作用是否促进PDAC相关PSCs的病毒敏感性。在这里,我们显示,由人PDAC细胞(Panc-1和BxPC-3)激活的PSCs通过增强的巨胞饮作用表现出对野生型和溶瘤腺病毒的敏感性增强。通过感染性、复制和细胞病变活性分析了PSCs对野生型和溶瘤腺病毒的病毒敏感性。PDAC相关PSCs比对照PSCs对野生型和溶瘤腺病毒更敏感;这种敏感性是由巨胞饮作用的激活介导的。在三维(3D)培养模型中,p53武装的OBP-702比非武装的OBP-301更强地降低PDAC相关PSCs的活力,这反映了p53介导的凋亡的诱导。PSCs的共接种增强了PDAC肿瘤的生长,而OBP-702介导的p53激活在肿瘤基质中减弱了这种效应。我们的结果表明,p53武装的溶瘤腺病毒OBP-702通过增强巨胞饮作用介导的病毒进入和诱导p53介导的凋亡来消除PDAC相关PSCs。

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
PDAC相关PSCs是否通过巨胞饮作用增强对溶瘤腺病毒的敏感性,以及p53武装的OBP-702是否能通过诱导凋亡消除这些细胞?
核心机制
PDAC细胞激活PSCs增强巨胞饮作用,促进腺病毒进入;OBP-702通过p53介导的凋亡诱导PDAC相关PSCs死亡
主要证据
病毒敏感性实验(E1A表达、DNA拷贝数、GFP表达)显示PDAC-CM处理的PSCs敏感性增强,EIPA抑制该效应;3D培养和体内模型中OBP-702抑制肿瘤生长并诱导凋亡
研究意义
研究表明PDAC相关PSCs是溶瘤病毒治疗的潜在靶点,OBP-702可能通过消除基质细胞增强抗肿瘤效果,为PDAC治疗提供新策略

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

建立PDAC相关PSCs模型

验证PDAC细胞条件培养基能否激活PSCs并增强其对腺病毒的敏感性

用Panc-1-CM或BxPC-3-CM处理hPSC-5和hPSC-14细胞,检测腺病毒感染后的细胞病变、活力、E1A表达和病毒DNA拷贝数

2

验证巨胞饮作用在病毒敏感性中的作用

验证PDAC相关PSCs的病毒敏感性是否由巨胞饮作用介导

检测PDAC-CM处理的PSCs的TMR-dextran摄取,并使用EIPA抑制巨胞饮作用,观察对腺病毒感染(E1A DNA、GFP表达)的影响

3

评估溶瘤腺病毒对PDAC相关PSCs的杀伤效果

比较OBP-301和OBP-702对PDAC相关PSCs的细胞毒性,并验证凋亡机制

用OBP-301和OBP-702感染PSCs,检测细胞活力(XTT)、p53和PARP表达

4

验证3D培养模型中OBP-702的效应

在模拟PDAC纤维化基质的3D共培养模型中验证OBP-702对肿瘤巢和PSCs的作用

将hPSC-5或hPSC-14与BxPC-3共培养形成3D组织,感染OBP-301或OBP-702,检测细胞角蛋白阳性肿瘤巢面积和TUNEL阳性细胞

5

体内验证OBP-702的抗肿瘤效果

验证OBP-702在含PSCs的PDAC异种移植瘤模型中的抗肿瘤效果,并评估p53在基质中的表达

皮下共接种BxPC-3和hPSC-14细胞,待肿瘤体积约100 mm3后,瘤内注射OBP-301或OBP-702,测量肿瘤体积和重量,进行免疫组化检测p53和Ad5-hexon

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----
L-15培养基----
EMEM培养基----
DMEM/F-12混合培养基----
胎牛血清----
细胞增殖检测试剂盒IIRoche Molecular Biochemicals--
蛋白酶抑制剂混合物(Complete Mini)Roche--
抗Ad5 E1A单克隆抗体BD PharMingen#554155
抗p53单克隆抗体Cell Signaling Technology#18032
抗PARP多克隆抗体Cell Signaling Technology#9542
抗β-肌动蛋白单克隆抗体Sigma-Aldrich#A5441
HRP标记的抗小鼠IgGGE Healthcare#NA931
HRP标记的抗兔IgGGE Healthcare#NA934
增强化学发光底物GE Healthcare--
QIAamp DNA微型试剂盒Qiagen--
TaqMan实时PCR系统Applied Biosystems--
IX83荧光显微镜Olympus--
抗CAR单克隆抗体Upstate--
抗整合素αvβ3多克隆抗体Bioss Antibodiesbs-1310R
抗整合素αvβ5多克隆抗体Bioss Antibodiesbs-1356R
FITC标记的兔抗小鼠IgG二抗InvitrogenA16161
Alexa Fluor 647标记的山羊抗兔IgG二抗InvitrogenA-21245
FACS Lyric流式细胞仪BD Biosciences--
5-(N-乙基-N-异丙基)阿米洛利----
70-kDa四甲基罗丹明标记的葡聚糖Invitrogen--
纤连蛋白Sigma-Aldrich--
明胶Wako Pure Chemicals--
24孔板细胞培养插入小室BD Falcon/Corning--
抗泛角蛋白单克隆抗体Cell Signaling Technology#4545
抗p53单克隆抗体Cell Signaling Technology#2527
Hoechst 33342Thermo Fisher Scientific--
LSM780共聚焦激光显微镜Zeiss--
Click-it TUNEL Alexa Fluor成像检测试剂盒Invitrogen--
抗Ad5六邻体单克隆抗体Abcam#ab316852
Nucblue核染料Thermo Fisher Scientific--

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
PSCs激活与病毒感染
条件培养基(Panc-1-CM或BxPC-3-CM)的制备方法;病毒感染MOI和持续时间
阅读提示:Methods: Collection of conditioned medium; Cell viability assay; Results: Fig. 1
巨胞饮作用抑制
EIPA使用浓度(100 μM)和处理时间(1小时);TMR-dextran浓度和孵育时间
阅读提示:Methods: Macropinocytosis assay; Results: Fig. 2
Sensitivity to oncolytic adenoviruses
OBP-301和OBP-702感染PDAC相关PSCs的MOI(0-100)和处理时间(72小时);病毒DNA拷贝数检测时间(2小时)
阅读提示:Methods: Cell viability assay; Real-time PCR analysis; Results: Fig. 3F-G
3D培养模型
PSCs与BxPC-3细胞比例(100:1);病毒剂量(1×10^6, 5×10^6, 1×10^7 PFU)和感染时间(72小时)
阅读提示:Methods: In vitro 3D culture model; Results: Fig. 5
体内异种移植瘤模型
BxPC-3和hPSC-14细胞接种数量(1×10^6和9×10^6);病毒剂量(1×10^8 PFU)和注射时间(Day 0, 2, 4)
阅读提示:Methods: In vivo subcutaneous BxPC-3 xenograft tumor model; Results: Fig. 6