UBD介导的糖酵解重编程促进卵巢癌免疫逃逸中的M2巨噬细胞极化

UBD-mediated glycolytic reprogramming promotes M2 macrophage polarization in ovarian cancer immune evasion.

作者信息Nana Zhang, Fengming Zhao, Hailong Chen, Juli Wang, Haiyan Li
PMID40692714
发布时间2025-07-21
DOI10.1002/ccs3.70034

实验完整度

包含转录组和蛋白质组学分析、体外细胞实验(巨噬细胞极化、糖酵解代谢、共培养)、体内小鼠模型及PD-L1抗体治疗验证,多个独立证据层级。

主要模型

RAW264.7巨噬细胞系 A2780卵巢癌细胞系 ID8卵巢癌小鼠模型

重点核对

UBD敲低和过表达慢病毒构建及验证 巨噬细胞极化标志物ARG1和iNOS的表达检测 糖酵解抑制剂2-DG和激活剂PFKFB3 agonist处理 PD-L1抗体处理浓度及对细胞存活的影响 小鼠模型中每组10只、每周注射治疗持续3周

摘要

卵巢癌(OC)是女性最常见的恶性肿瘤之一,免疫治疗耐药(ITR)是一个主要挑战。糖酵解代谢重编程已被证明在肿瘤免疫微环境和免疫逃逸中发挥关键作用,但其潜在机制仍不清楚。本研究旨在探讨泛素D(UBD)在OC免疫治疗中的作用,特别是其通过糖酵解代谢调节巨噬细胞极化。利用癌症基因组图谱和临床蛋白质组学肿瘤分析联盟数据库的数据,结合蛋白质组学技术,我们分析了UBD在OC组织中的表达及其与关键糖酵解酶的相关性。通过慢病毒介导的基因操作和体内小鼠模型,我们评估了UBD对巨噬细胞极化、糖酵解代谢和免疫治疗的影响。结果表明,UBD通过糖酵解重编程促进M2巨噬细胞极化,增强OC的免疫逃逸和ITR。抑制UBD或靶向糖酵解通路可能为改善OC免疫治疗提供新策略。

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
UBD是否通过调节糖酵解代谢重编程影响巨噬细胞极化,从而促进卵巢癌的免疫逃逸和免疫治疗耐药?
核心机制
UBD通过上调糖酵解关键酶(如LDHA、ALDOA等)促进糖酵解代谢,增加乳酸和ATP产生,驱动巨噬细胞向M2极化,抑制CD8+ T细胞功能,增强免疫逃逸和免疫治疗耐药。
主要证据
转录组和蛋白质组学分析显示UBD与糖酵解酶正相关;体外实验表明UBD敲低降低ARG1、增加iNOS,抑制糖酵解;UBD过表达则相反;小鼠模型中UBD敲低增强PD-L1抗体疗效,增加CD8+ T细胞浸润,而过表达则削弱疗效。
研究意义
首次揭示UBD通过糖酵解重编程调节巨噬细胞极化在卵巢癌免疫逃逸中的作用,为改善OC免疫治疗提供新靶点,抑制UBD或干预糖酵解通路可能提高免疫治疗疗效。

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

生物信息学分析

分析UBD在卵巢癌中的表达及其与糖酵解基因和预后的关系。

利用TCGA和CPTAC数据库,进行差异表达分析、共表达分析、生存分析和免疫浸润分析。

2

细胞培养和慢病毒感染

建立UBD敲低和过表达的巨噬细胞模型,用于功能研究。

使用慢病毒载体感染RAW264.7细胞,筛选稳定细胞系,验证敲低和过表达效率。

3

巨噬细胞极化检测

评估UBD对巨噬细胞极化的影响。

使用RT-qPCR、Western blot和免疫荧光检测M1/M2标志物ARG1和iNOS的表达。

4

糖酵解代谢评估

检测UBD对巨噬细胞糖酵解活性的影响。

测量乳酸产生、ATP水平、葡萄糖摄取以及糖酵解相关基因(HK2、PFKFB3、LDHA)的表达。

5

巨噬细胞与卵巢癌细胞共培养

研究UBD调控的巨噬细胞对卵巢癌细胞增殖、迁移、侵袭及免疫治疗敏感性的影响。

将处理后的巨噬细胞与A2780细胞共培养,进行CCK-8增殖、Transwell迁移侵袭和PD-L1抗体敏感性检测。

6

糖酵解代谢干预实验

验证糖酵解在UBD介导的巨噬细胞极化和免疫治疗敏感性中的作用。

使用2-DG抑制糖酵解或PFKFB3激动剂激活糖酵解,检测巨噬细胞极化和共培养中PD-L1抗体的效果。

7

体内小鼠模型验证

在体内验证UBD对肿瘤生长、免疫微环境和免疫治疗耐药的影响。

建立ID8卵巢癌小鼠模型,注射经UBD敲低或过表达的巨噬细胞,并给予PD-L1抗体治疗,检测肿瘤生长、生存期、CD8+ T细胞浸润及代谢指标。

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
高糖DMEM培养基Gibco11965-092
RPMI 1640培养基Gibco11875-119
胎牛血清Gibco10099-141
青霉素-链霉素Gibco15140-122
L-谷氨酰胺Gibco25030-081
CO2培养箱Thermo Fisher Scientific--
RAW264.7细胞系Wuhan Pricella BiotechnologyCL-0190
A2780细胞系COBIOERCBP60283
嘌呤霉素GibcoA1113803
pLVX-Puro慢病毒表达载体Clontech--
TRIzol试剂Invitrogen15596018CN
High-Capacity cDNA逆转录试剂盒Applied Biosystems--
SYBR Green预混液Applied Biosystems--
StepOnePlus实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜Millipore--
ARG1一抗Abcamab203490
iNOS一抗Abcamab178945
HK-2一抗Abcamab227198
PFKFB3一抗Abcamab181861
UBD一抗MCEHY-P80364
GAPDH一抗Abcamab8248
HRP标记二抗Santa Cruz Biotechnologysc-2004
ECL底物Thermo Fisher Scientific--
Triton X-100Sigma-Aldrich--
Alexa Fluor 488标记二抗Abcamab150077
共聚焦显微镜Leica Microsystems--
葡萄糖摄取检测试剂盒BioVision--
2-NBDGThermo Fisher ScientificN13195
流式细胞仪BD Biosciences--
Transwell小室Corning--
PD-L1抗体BioLegend--
CCK-8试剂DojindoCK04
Transwell小室Corning--
基质胶BD Biosciences--
结晶紫Sigma-Aldrich--
2-脱氧葡萄糖Sigma-Aldrich--
PFKFB3激动剂Selleckchem--
ID8细胞系Cellverse Bioscience TechnologyiCell-m064
PE标记大鼠抗小鼠CD8a抗体BD Biosciences553032
FITC标记仓鼠抗小鼠CD3e抗体BD Biosciences553062
BD FACSCanto II流式细胞仪BD Biosciences--
乳酸检测试剂盒BioVisionK607-100
ATP检测试剂盒Thermo Fisher ScientificA22066
DAB显色试剂盒BeyotimeP0202
iNOS一抗Abcamab283655

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
细胞培养与慢病毒感染
细胞系来源、培养基成分、嘌呤霉素筛选浓度、感染时间、敲低和过表达效率验证方法
阅读提示:Materials and Methods: 2.10 Cell culture, 2.11 Lentiviral-mediated cell transfection
巨噬细胞极化检测
检测标志物(ARG1、iNOS)及方法(RT-qPCR、Western blot、免疫荧光),细胞处理条件,重复次数
阅读提示:Results: Section 3.3, Figure 3; Materials and Methods: 2.12, 2.13, 2.14
糖酵解代谢评估
乳酸、ATP检测试剂盒品牌和货号,葡萄糖摄取检测方法,糖酵解相关基因(HK2、PFKFB3、LDHA)的表达检测
阅读提示:Materials and Methods: 2.15, 2.23; Results: Figure 3H-K, Figure 7C-E
共培养实验
共培养时间(24、48、72小时),PD-L1抗体浓度(10 μg/mL),细胞比例,Transwell孔径(0.4 μm)
阅读提示:Materials and Methods: 2.16
糖酵解调控实验
2-DG浓度(10 mM),PFKFB3激动剂浓度(10 μM),处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and Methods: 2.20; Results: Section 3.5
动物模型
小鼠品系、周龄、性别,ID8细胞注射量,巨噬细胞注射量,每周注射次数和总周数,PD-L1抗体剂量和给药方式,每组小鼠数量
阅读提示:Materials and Methods: 2.21; Results: Figure 6
流式分析
抗体克隆号(CD8a、CD3e),肿瘤组织单细胞制备方法,红细胞裂解步骤,流式细胞仪型号
阅读提示:Materials and Methods: 2.22