RUNX1抑制STAT1-GITRL信号以塑造免疫抑制性结直肠癌微环境

RUNX1 restrains STAT1-GITRL signaling to shape an immunosuppressive CRC microenvironment.

作者信息Wenting He, Lisheng Zheng, Weiye Huang, Keren Li, Yitian Chen, Rui Zeng, Zhihao Lin, Yangwei Xu, Shengfeng Hu, Qingling Zhang
PMID41881966
发布时间2026-03-25
DOI10.1038/s41420-026-03053-7

实验完整度

包含TCGA分析、临床组织IHC和多重免疫荧光、细胞实验、小鼠皮下移植瘤模型及scRNA-seq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

HCT116细胞 RKO细胞 MC38小鼠结直肠癌细胞皮下移植瘤模型 36例CRC患者肿瘤组织

重点核对

RUNX1过表达或敲低对GITRL表达的影响 MC38细胞中GITRL过表达或敲低对Treg和CD8+ T细胞比例的影响 RUNX1与STAT1的相互作用及对STAT1二聚化的影响 IFN-γ刺激浓度和时间(100 U/mL,24-72小时) GITR激动抗体给药剂量和方案(100 μg/只,腹腔注射,第11、14、17天)

摘要

RUNX1在上皮性肿瘤中的致癌作用日益受到重视,但其在结直肠癌(CRC)肿瘤免疫微环境(TME)中的功能和机制仍不清楚。本研究探讨了RUNX1在CRC TME重塑中的作用。对临床CRC组织的分析显示,RUNX1表达与肿瘤细胞中GITRL水平呈负相关,并与Treg细胞浸润增加相关。功能研究表明,RUNX1损害GITRL-GITR信号,从而促进Treg细胞浸润并抑制CD8+ T细胞活化。因此,在C57BL/6J小鼠模型中,RUNX1表达升高增强了CRC肿瘤对GITR激动性抗体治疗的敏感性。机制上,RUNX1与STAT1相互作用,抑制其二聚化及随后的GITRL转录激活,从而抑制GITRL表达。我们的发现强调了RUNX1/STAT1/GITRL轴作为CRC中基于GITR免疫治疗的潜在治疗靶点。

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
RUNX1在结直肠癌肿瘤免疫微环境重塑中的作用及其潜在机制是什么?
核心机制
RUNX1与STAT1在细胞质中相互作用,抑制IFN-γ诱导的STAT1二聚化,从而抑制STAT1介导的GITRL转录激活,导致GITRL表达下调。
主要证据
通过RNA-seq和qRT-PCR验证RUNX1抑制GITRL表达;小鼠皮下移植瘤模型结合流式细胞术显示GITRL过表达抑制肿瘤生长并减少Treg、增加CD8+ T细胞;Co-IP、ChIP-qPCR、荧光共定位和蛋白质对接证明RUNX1与STAT1互作并影响其功能。
研究意义
RUNX1/STAT1/GITRL轴可能作为增强GITR激动抗体免疫治疗效果的潜在靶点,RUNX1和GITRL可能作为GITR激动抗体治疗CRC的预测性生物标志物。

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

临床样本和数据库分析

评估RUNX1在CRC中的表达及其与GITRL和Treg浸润的相关性

分析TCGA数据(包括TCGA-COAD队列)中RUNX1表达、生存数据及与GITRL和FOXP3的相关性;对36例CRC患者肿瘤组织进行IHC和多重免疫荧光染色,评估RUNX1、GITRL和FOXP3表达。

2

细胞实验验证RUNX1对GITRL表达的影响

验证RUNX1是否调控GITRL表达及下游免疫相关基因

在HCT116和RKO细胞中过表达或敲低RUNX1,通过RNA-seq、GO分析、qRT-PCR和Western blot检测GITRL及其他免疫相关基因表达。

3

体外功能实验验证GITRL-GITR轴对T细胞的影响

验证GITRL-GITR信号对Treg和CD8+ T细胞功能的影响

在MC38细胞中过表达或敲低GITRL,皮下接种至C57BL/6J小鼠,通过流式细胞术分析肿瘤浸润淋巴细胞中Treg和CD8+ T细胞比例及GITR表达。

4

体内验证RUNX1对肿瘤生长和免疫细胞浸润的影响

验证RUNX1通过抑制GITRL-GITR轴促进肿瘤生长和Treg浸润

MC38细胞过表达RUNX1或共表达GITRL,皮下接种小鼠,监测肿瘤生长,并通过流式细胞术分析Treg和CD8+ T细胞比例。

5

机制研究:RUNX1与STAT1相互作用

阐明RUNX1抑制GITRL表达的分子机制

通过CUT&Tag、质谱、Co-IP、免疫荧光、核质分离、化学交联、荧光素酶报告基因和ChIP-qPCR等实验,验证RUNX1与STAT1相互作用并抑制STAT1二聚化和转录活性。

6

体内疗效验证GITR激动抗体治疗

验证RUNX1高表达增强CRC对GITR激动抗体的敏感性

MC38细胞过表达RUNX1,皮下接种小鼠,给予GITR激动抗体或对照IgG,监测肿瘤生长和免疫细胞变化。

7

单细胞RNA测序数据分析

验证临床样本中RUNX1高表达与GITRL低表达及Treg浸润增加的相关性

分析GSE231559数据集中6例CRC肿瘤样本,比较RUNX1高/低表达组中GITRL表达、Treg比例及GITR+细胞比例。

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ProcellPM150210
RPMI 1640培养基ProcellPM150110
胎牛血清SigmaF0193
重组人IFN-γPeprotech300-02
EZ Trans转染试剂Life iLabAC04L099
Lipofectamine 6000转染试剂BeyotimeC0526
Trizol试剂AGAG21102
逆转录试剂AGAG11706
定量PCR试剂盒AGAG11701
LightCycler 480 Ⅱ实时荧光定量PCR系统Roche--
NEBNext Ultra™ RNA文库制备试剂盒NEBE7490
Illumina NovaSeq 6000测序平台Illumina--
抗GITRL抗体NovusNBP1-77240
抗RUNX1抗体Proteintech25315-1-AP
抗STAT1抗体Proteintech10144-2-AP
抗磷酸化STAT1 (Tyr701)抗体Proteintech28979-1-AP
抗HA标签抗体Proteintech51064-2-AP
抗Myc标签抗体Proteintech60003-2-Ig
抗Lamin B1抗体Proteintech12987-1-AP
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
Super ECL检测试剂YEASEN36208ES76
Flag标签磁珠BeyotimeP2181S
HA标签磁珠BeyotimeP2185S
GITR激动性抗体BioXcellBE0063
抗CD45抗体eBioscience56-0451-80
抗CD4抗体eBioscience48-0041-80
抗CD8抗体eBioscience17-0083-81
抗GITR抗体eBioscience12-5874-82
抗IFN-γ抗体eBioscience12-7311-82
抗FOXP3抗体eBioscience45-5773-80
佛波醇酯MCEHY-18739
离子霉素MCEHY-13434A
布雷菲德菌素AMCEHY-16592
转录因子染色缓冲液试剂盒BDIC001-100
CytoFLEX S流式细胞仪Beckman Coulter--
抗FOXP3抗体OrigeneUM870140
HRP标记的山羊抗兔/小鼠IgG二抗Biossbs-0295G-HRP
多重免疫组化试剂盒KR Pharmtech--
抗FOXP3抗体AbcamAb191416
KR-HT5系统KR Pharmtech--
抗Flag抗体SigmaF1804
RIPA裂解液KEYGEN BIOTECHKGP704-100
蛋白酶抑制剂混合物NCMP001
磷酸酶抑制剂混合物NCMP003
双荧光素酶检测试剂盒TransGenFR201-01-v2
ChIP检测试剂盒BersinBioBes5001
ChamQ™通用SYBR qPCR预混液VazymeQ711-02
CFX Connect™实时荧光定量系统Bio-Rad--
分离试剂盒InventSC-003
BS3交联剂Abcamab145612
抗STAT1抗体HUABIOM1407-1
山羊抗兔IgG H&L (Alexa Fluor® 488)----
山羊抗小鼠IgG H&L (Alexa Fluor® 594)----
DAPI染色液----
Zeiss LSM900共聚焦显微镜Zeiss--

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
细胞系来源和培养基成分(DMEM/RPMI 1640 + 10% FBS + 1%青霉素-链霉素),培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Methods: Cell lines and reagents
基因操作
过表达载体(pLVX、pcDNA3.1)和shRNA序列,慢病毒包装和感染条件,嘌呤霉素筛选浓度(1.0或8.0 μg/mL)和处理时间(3天)
阅读提示:Methods: Plasmid construction and virus infection; Supplementary Table 2
IFN-γ刺激
重组人IFN-γ浓度(100 U/mL)和处理时间(6-72小时)
阅读提示:Methods: Cell lines and reagents; Results: Figure 5 and 6 legends
动物实验
小鼠品系(C57BL/6J,5-6周龄,雄性),细胞接种数量(2×10^6),接种部位(左胁皮下),GITR激动抗体给药剂量(100 μg/只)和时间(第11、14、17天),肿瘤生长监测频率(每4天)
阅读提示:Methods: In vivo studies
流式细胞术
抗体克隆和稀释度,刺激条件(PMA 1μM、离子霉素1μM、BFA 1μM,4-6小时),胞内染色试剂盒,流式细胞仪设置
阅读提示:Methods: Flow cytometry