BCLAF1结合SPOP以稳定PD-L1并促进肝细胞癌的发展和免疫逃逸

BCLAF1 binds SPOP to stabilize PD-L1 and promotes the development and immune escape of hepatocellular carcinoma.

作者信息Zongdong Yu, Xiang Wu, Jie Zhu, Huan Yan, Yuxuan Li, Hui Zhang, Yeling Zhong, Man Lin, Ganghui Ye, Xinming Li, Jiabei Jin, Kailang Li, Jie Wang, Hui Zhuang, Ting Lin, Jian He, Changjiang Lu, Zeping Xu, Xie Zhang, Hong Li, Xiaofeng Jin
PMID38340178
发布时间2024-02-10
DOI10.1007/s00018-024-05144-z

实验完整度

研究包含患者样本IHC和数据库分析、细胞功能实验、机制验证(Co-IP、泛素化、突变体)及体外共培养免疫实验,证据层级丰富。

主要模型

HepG2和SK-Hep1细胞系 HEK-293T细胞系 Jurkat细胞系 HCC患者组织样本

重点核对

BCLAF1与SPOP相互作用通过SBC基序(137-141aa) BCLAF1抑制SPOP介导的PD-L1泛素化 BCLAF1表达与PD-L1正相关,与CD3/CD8负相关 BCLAF1过表达增强Atezolizumab在共培养模型中的疗效 SPOP敲低逆转BCLAF1敲低对PD-L1和T细胞功能的影响

摘要

肿瘤细胞上的程序性死亡配体1(PD-L1)与T细胞上的程序性死亡受体1(PD-1)之间的相互作用使肿瘤细胞能够逃避T细胞介导的免疫监视。靶向PD-1/PD-L1的策略已在多种癌症中显示出临床获益。然而,肝细胞癌(HCC)中有限的应答率促使我们研究PD-L1的分子调控机制。在此,我们确定B细胞淋巴瘤2相关转录因子1(BCLAF1)是HCC中PD-L1的关键调控因子。具体而言,BCLAF1与SPOP相互作用,SPOP是一种介导PD-L1泛素化和降解的E3连接酶,从而竞争性抑制SPOP-PD-L1相互作用及随后的PD-L1泛素化和降解。此外,我们确定了介导BCLAF1-SPOP相互作用的SPOP结合共有(SBC)基序,BCLAF1-SBC基序的突变破坏了SPOP-PD-L1轴的调控。此外,BCLAF1表达与PD-L1表达呈正相关,与T细胞活化标志物(包括CD3和CD8)以及HCC组织中免疫细胞浸润水平呈负相关。此外,在体外,BCLAF1缺失导致PD-L1表达显著降低,这种PD-L1的降低促进了T细胞介导的细胞毒性。值得注意的是,在体外HCC细胞-Jurkat细胞共培养模型中,BCLAF1过表达使肿瘤细胞对检查点疗法敏感,而BCLAF1-SBC突变体降低了肿瘤细胞对检查点疗法的敏感性,表明BCLAF1及其SBC基序可作为增强HCC抗肿瘤免疫的新型治疗靶点。

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
BCLAF1如何调控PD-L1表达并影响HCC的免疫逃逸?
核心机制
BCLAF1通过其SBC基序与SPOP结合,竞争性抑制SPOP与PD-L1的相互作用,从而抑制SPOP介导的PD-L1泛素化和降解,稳定并上调PD-L1表达,促进免疫逃逸。
主要证据
通过Co-IP、PLA、GST pull-down验证BCLAF1-SPOP相互作用;泛素化实验证明BCLAF1抑制SPOP介导的PD-L1泛素化;共培养实验显示BCLAF1过表达增强PD-1结合、抑制T细胞功能并增强Atezolizumab疗效,而SBC突变体丧失这些功能。
研究意义
BCLAF1及其SBC基序可作为增强HCC抗肿瘤免疫的新型治疗靶点。

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

BCLAF1表达与预后分析

评估BCLAF1在HCC中的表达水平及其与临床预后的关系。

利用TCGA、GEO、CPTAC数据库分析BCLAF1 mRNA和蛋白表达;通过Western blot和IHC检测HCC组织中的BCLAF1表达;进行Kaplan-Meier生存分析和ROC曲线分析。

2

BCLAF1与PD-L1表达及免疫浸润相关性分析

探究BCLAF1表达与PD-L1表达和免疫细胞浸润的关系。

使用TCGA、TIMER、GEPIA数据库进行相关性分析;IHC检测105例HCC组织中BCLAF1和PD-L1表达并分析相关性;IHC检测50例HCC组织中BCLAF1、CD3、CD8表达并分析相关性。

3

BCLAF1对PD-L1表达和稳定性的影响

验证BCLAF1是否调控PD-L1蛋白表达及其稳定性。

在HepG2和SK-Hep1细胞中过表达或敲低BCLAF1,检测PD-L1 mRNA和蛋白水平;使用MG-132和CHX处理评估蛋白降解和半衰期。

4

BCLAF1与SPOP相互作用及对PD-L1泛素化的影响

阐明BCLAF1是否通过SPOP调控PD-L1泛素化。

通过Co-IP、PLA、GST pull-down验证BCLAF1与SPOP的相互作用;进行体内泛素化实验检测BCLAF1对SPOP介导的PD-L1泛素化的影响。

5

SBC基序突变对BCLAF1功能的影响

验证SBC基序在BCLAF1-SPOP相互作用和SPOP-PD-L1轴调控中的必要性。

构建BCLAF1-mSBC突变体(137-“PRAAA”-141),通过Co-IP、GST pull-down、免疫荧光、泛素化实验和Western blot检测突变对相互作用和功能的影响。

6

体外共培养模型评估BCLAF1对免疫逃逸和ICB疗效的影响

评估BCLAF1及其SBC基序在HCC免疫逃逸和对Atezolizumab敏感性中的作用。

建立HCC细胞与Jurkat细胞共培养体系,用DMSO或Atezolizumab处理,检测PD-L1表达、PD-1/PD-L1结合、Jurkat细胞凋亡、细胞周期和细胞因子分泌。

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Meilunbio--
RPMI-1640培养基Meilunbio--
MEM培养基Meilunbio--
胎牛血清OriCell--
Lipo6000转染试剂Beyotime--
pLVX-BCLAF1-Puro慢病毒载体Obio Technology--
pLVX-shBCLAF1-Puro慢病毒载体Obio Technology--
pLVX-SPOP-Puro慢病毒载体Obio Technology--
pLVX-shSPOP-Puro慢病毒载体Obio Technology--
RIPA裂解液(高强度)----
蛋白酶抑制剂----
硝酸纤维素膜GE Healthcare Sciences--
增强化学发光系统Santa Cruz Biotechnology--
抗Flag M2琼脂糖珠Sigma--
重组蛋白G琼脂糖珠Saier--
PD-L1抗体----
谷胱甘肽-琼脂糖珠Amersham Biosciences--
Duolink封闭液Sigma--
Duolink原位红色试剂盒Sigma-Aldrich--
Duolink原位检测试剂红色Sigma--
含DAPI的Prolong Gold封片剂----
共聚焦显微镜ZeissLSM880
荧光显微镜NikonDs-Ri2
TRIzol试剂Tiangen--
HiScript® II第一链cDNA合成试剂盒Vazyme--
SYBR Green PCR预混试剂盒Vazyme--
PD-L1一抗Proteintech66248-1-Ig
BCLAF1一抗Proteintech67860-1-Ig
DAB显色试剂盒SolarbioG1212
细胞计数试剂盒-8Dojindo Laboratories--
酶标仪Bio-Rad--
吉姆萨染液Solarbio--
改良Boyden小室(8.0 μm)Corning3342
基质胶/纤连蛋白BD Biosciences--
可溶性人CD3/CD28 T细胞激活剂ProteintechKMS310
阿替利珠单抗----
Annexin V-FITC/PI凋亡试剂盒Multi SciencesAP101
FITC/PI细胞周期染色试剂盒Multi SciencesCCS012
重组人PD-1 FC嵌合蛋白R&D Systems1086-PD-050
抗人Alexa Fluor 488偶联抗体ThermoFisher Scientific--
人IL-2 ELISA试剂盒Multi SciencesEK102-48
人IL-4 ELISA试剂盒Multi SciencesEK104/2-48
人IL-10 ELISA试剂盒Multi SciencesEK110/2-48
人TNF-α ELISA试剂盒Multi SciencesEK182-48
人IFN-γ ELISA试剂盒Multi SciencesEK180-48
KOD-Plus-突变试剂盒TOYOBO--

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(HepG2、SK-Hep1、HEK-293T、Jurkat)及培养基、血清条件
阅读提示:Materials and methods - Cell culture, transfection, and lentivirus infection
BCLAF1过表达/敲低
质粒(pCMV-Flag-BCLAF1)和shRNA序列(shBCLAF1#2)及转染/感染方法
阅读提示:Materials and methods - Cell culture, transfection, and lentivirus infection; Plasmid constructions
PD-L1蛋白稳定性检测
MG-132浓度(20 μM)和处理时间(8h);CHX浓度(50 μg/mL)及时间点
阅读提示:Materials and methods - Cycloheximide treatment; Results - BCLAF1 stabilizes PD-L1 by inhibiting degradation...
蛋白相互作用验证
Co-IP抗体(Flag、Myc、PD-L1)和珠子(anti-Flag M2 agarose)
阅读提示:Materials and methods - In vivo ubiquitination assays and co-immunoprecipitation (Co-IP)
共培养实验
Jurkat细胞预活化(CD3/CD28 2 μg/mL 24h);共培养比例(1:5?);Atezolizumab浓度(10 ng/mL)和处理时间(24h)
阅读提示:Materials and methods - HCC and Jurkat cells co-culture system
免疫组化评分
抗体(PD-L1 #66248-1-Ig; BCLAF1 #67860-1-Ig);评分标准(阳性细胞百分比和染色强度)
阅读提示:Materials and methods - Tissue samples and immunohistochemistry