DDX41通过相分离和激活STING通路促进OSCC中PD-L1介导的免疫逃逸

DDX41 facilitates PD-L1-mediated immune escape in OSCC via the phase separation and activation STING pathway.

作者信息Zhen Tian, Hao Cui, Si Sun, Zhou Lan, Peiliang Zhong, Wei Liu, Bowen Li, Hao Chen, Zhiyang Zhu, Yumiao Yang, Jiaxian Yu, Junxiang Lian, Yuyue Zhao, Guangtao Yu
PMID41673322
发布时间2026-02-11
DOI10.1038/s41698-026-01308-1

实验完整度

包含细胞系体外实验、小鼠体内模型、流式细胞术、临床样本分析等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

SCC15细胞系 MOC2细胞系 C57BL/6小鼠肿瘤移植模型 人类OSCC组织样本

重点核对

OSCC细胞系:SCC15、MOC2 DDX41敲低/过表达:siRNA、过表达质粒、shRNA慢病毒 动物模型:C57BL/6小鼠,皮下接种MOC2细胞 CD8+T细胞耗竭:抗CD8抗体腹腔注射 DDX41表达与预后关联:TCGA数据库及组织芯片

摘要

DEAD-box解旋酶41(DDX41)在多种癌症中作为致癌基因发挥作用,并与免疫应答相关。然而,DDX41在口腔鳞状细胞癌(OSCC)中的具体作用尚未阐明。来自公共数据库的数据显示,DDX41蛋白在OSCC肿瘤组织中表达升高,并与不良预后相关。OSCC细胞中DDX41的缺失导致肿瘤增殖和侵袭能力受到抑制。机制上,DDX41与STING发生液-液相分离,形成生物分子凝聚体,通过STING-TBK1-NF-κB通路增强PD-L1上调。并且,在OSCC小鼠模型中阻断DDX41证实,抑制DDX41通过STING-TBK1-NF-κB通路减少了PD-L1介导的免疫逃逸。流式细胞术分析显示,DDX41敲低后肿瘤免疫浸润显著改善,这通过免疫细胞群体的改变得以证实。最后,临床样本分析显示,DDX41表达与OSCC患者的不良预后相关,并与下游蛋白相关。我们的结果揭示了一种新机制,DDX41作为胞质DNA传感器,通过维持STING-TBK1-NF-κB信号通路促进OSCC中PD-L1介导的肿瘤免疫逃逸,为该恶性肿瘤提供了潜在的治疗靶点和诊断指标。

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
DDX41在口腔鳞状细胞癌(OSCC)中是否扮演致癌角色,以及其是否通过调控PD-L1介导免疫逃逸?
核心机制
DDX41作为胞质DNA传感器,与STING发生液-液相分离,通过STING-TBK1-NF-κB通路上调PD-L1表达,促进肿瘤免疫逃逸。
主要证据
TCGA数据库分析显示DDX41在OSCC中高表达且与不良预后相关;细胞实验证明DDX41促进增殖、迁移和侵袭;体内实验证明敲低DDX41抑制肿瘤生长并改善免疫浸润;临床样本分析证实DDX41与p-p65、PD-L1等正相关。
研究意义
研究首次揭示DDX41通过相分离调节STING通路促进OSCC免疫逃逸的新机制,为OSCC提供了潜在的治疗靶点和诊断指标。

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

数据库分析DDX41表达与预后

评估DDX41在泛癌及OSCC中的表达水平及其与患者预后的相关性。

利用TCGA数据库分析DDX41 mRNA表达,并绘制Kaplan-Meier生存曲线和ROC曲线。

2

体外细胞功能实验

验证DDX41对OSCC细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。

在SCC15细胞中敲低或过表达DDX41,通过CCK-8、划痕愈合和Transwell实验检测细胞功能。

3

RNA测序及通路分析

探索DDX41调控的潜在信号通路。

对对照组和DDX41敲低组进行RNA-seq,并进行KEGG和GO富集分析。

4

机制验证:STING-TBK1-NF-κB通路

验证DDX41是否通过STING-TBK1-NF-κB通路调控PD-L1表达。

用WB检测通路蛋白表达,用C176和triptolide抑制STING和p65,进行挽救实验,并用ChIP-qPCR检测p65与PD-L1启动子结合。

5

相分离验证

验证DDX41是否与STING发生液-液相分离。

使用PONDR和PhaSePred预测IDR和相分离倾向,通过免疫荧光和FRAP实验验证。

6

体内动物实验

验证敲低DDX41在体内对肿瘤生长及免疫微环境的影响。

建立MOC2稳定敲低DDX41细胞系,皮下接种C57BL/6小鼠,监测肿瘤生长,并通过流式、IHC、IF分析免疫浸润。

7

临床样本关联分析

验证DDX41表达与OSCC患者预后及下游蛋白的相关性。

利用组织芯片进行IHC染色,分析DDX41与p-p65、PD-L1、CD33、CD8的相关性。

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
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
CCK-8试剂盒DojindoCK04
六孔板Corning--
Transwell小室BD Falcon353097
基质胶Beijing Solarbio Science & Technology Co--
Lipofectamine 2000转染试剂Sangon Biotech#E607402
转染试剂SYNBIOSYN-IS-134
柠檬酸钠抗原修复液Biosharp--
抗DDX41抗体Proteintech27500-1-AP
抗p-STING抗体AffinityAF7416
抗p-TBK1抗体BiossBC07208022
抗p-p65抗体AffinityAF2006
抗PD-L1抗体CST13684T
抗IFN-γ抗体Proteintech80979-1-RR
抗TNF-α抗体Proteintech19272-1-AP
抗CD8a抗体CST98941
抗CD33抗体AffinityDF6789
抗PCNA抗体CST13110T
抗CD4抗体CST25229
Alexa 594标记的抗兔IgGInvitrogen--
DAPIVector Laboratories--
RIPA裂解液CWBIO35020
蛋白酶抑制剂absin#F04D16
磷酸酶抑制剂absin#N23A02
PVDF膜Millipore--
ECL检测试剂盒Biosharp--
抗STING抗体CST13647S
抗TBK1抗体AffinityDF7026
抗p65抗体AbmartT55034F
抗β-actin抗体Proteintech66009-1-IG
免疫沉淀/共免疫沉淀试剂盒AbbkineKTD104-CN
染色质提取试剂盒IEMed--
一步磁珠ChIP试剂盒IEMed--
C-176MCEHY-112906
雷公藤甲素MCEHY-32735
鲱鱼精巢DNASigmaD6898-250MG
抗CD8抗体SelleckA2102
V500标记的抗CD45抗体BD BiosciencesRRID: AB_561487
PE标记的抗CD8a抗体BD BiosciencesRRID: AB_553032
APC标记的抗CD4抗体BD BiosciencesRRID: AB_553051
APC-Cy7标记的抗CD11b抗体BD BiosciencesRRID: AB_557657
BV605标记的抗Ly-6C抗体BD BiosciencesRRID: AB_563299
APC标记的抗IFNγ抗体ElabscienceRRID: WK2042268
CytoFLEX流式细胞仪Beckman Coulter--
Leica激光扫描共聚焦显微镜Leica--
Olympus FV3000共聚焦显微镜Olympus--
ImageScope软件Aperio--
FlowJo V10软件FlowJo--

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
细胞系:SCC15、MOC2;培养基:RPMI 1640 + 10% FBS + 100 U/mL 青霉素-链霉素;培养条件:37°C、5% CO2
阅读提示:Methods: Cell culture
siRNA转染
siRNA序列:siDDX41-1、siDDX41-2、siDDX41-3;转染试剂:Lipofectamine 2000
阅读提示:Methods: RNA interference
体外功能实验
CCK-8:细胞密度1x10^4/100μL,5个复孔;划痕:5x10^6细胞/6孔板;Transwell:2x10^4细胞/200μL,基质胶1mg/mL
阅读提示:Methods: CCK8 Assay, Wound healing assay, Transwell Experiment
蛋白检测
抗体列表及稀释比例:DDX41 (1:200), p-STING (1:200), p-TBK1 (1:200), p-p65 (1:200), PD-L1 (1:200), beta-actin等
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry, Western blotting
动物实验
小鼠品系:C57BL/6,雌性,6-8周龄;细胞接种量:1x10^6;观察周期:15天;CD8耗竭时间点:第-7、-3、3、7、10天
阅读提示:Methods: Animal experiments; Results: Knockout of DDX41 inhibits tumor progression in C57 mice