靶向EGFR结合蛋白SLC7A11通过诱导MHC-I抗原呈递增强鼻咽癌中T细胞的抗肿瘤免疫

Targeting EGFR-binding protein SLC7A11 enhancing antitumor immunity of T cells via inducing MHC-I antigen presentation in nasopharyngeal carcinoma.

作者信息Haihua Wang, Songqing Fan, Yuting Zhan, Yue Xu, Yao Du, Jiadi Luo, Hongjing Zang, Shuping Peng, Weiyuan Wang
PMID39820491
发布时间2025-01-16
DOI10.1038/s41419-024-07327-9

实验完整度

包含体外细胞实验(EGFR/SLC7A11调控、TAP1/GR、ERAD通路)、体内动物模型(NCG和裸鼠移植瘤)、患者样本分析(443例NPC组织)及组学数据(RNA-seq、蛋白质组、磷酸化蛋白质组),并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

NPC细胞系SUNE1、6-10B、5-8F 正常鼻咽上皮细胞系NP69 NCG小鼠皮下移植瘤模型(6-10B细胞) 裸鼠皮下移植瘤模型(SUNE1细胞) 443例鼻咽癌患者组织样本

重点核对

EGFR是否以不依赖激酶的方式稳定SLC7A11蛋白(通过EGFR敲低/过表达、EGF/吉非替尼处理、CHX实验) SLC7A11是否通过抑制GR核转位下调TAP1转录(ChIP、双荧光素酶报告基因实验) SLC7A11是否通过FAF2激活ERAD通路降解MHC-I(免疫共沉淀、泛素化检测、ERAD抑制剂处理) 索拉非尼是否通过靶向SLC7A11增强MHC-I抗原呈递(体外共培养、体内动物模型) 临床样本中EGFR、SLC7A11、MHC-I、CD8+ T细胞等表达与预后的相关性(免疫组化、生存分析)

摘要

约80%的鼻咽癌(NPC)患者表现出EGFR过表达。EGFR的过表达与其在调节主要组织相容性复合体I类(MHC-I)分子中的潜在作用有关。我们发现,EGFR以不依赖激酶的方式稳定SLC7A11的表达,进而抑制MHC-I抗原呈递。这一机制反过来保护NPC细胞免受T细胞介导的细胞毒性。潜在的分子过程揭示,SLC7A11的高且稳定的表达阻碍了GR的核转位,从而抑制TAP1的转录和MHC-I分子的呈递。此外,SLC7A11的高表达导致FAF2表达增加,并触发ERAD依赖的MHC-I降解,导致细胞膜上MHC-I分子减少。表现出高EGFR和低MHC-I表达,同时CD8+ T细胞稀少(EGFRhighMHC-IlowCD8few表型)的NPC患者,其总生存期明显短于其他情况。更重要的是,我们的研究表明,索拉非尼能够通过靶向SLC7A11增强MHC-I抗原呈递过程,从而促进T细胞介导的NPC细胞杀伤。因此,用索拉非尼靶向SLC7A11成为治疗NPC的一种有前景的治疗策略。

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
鼻咽癌中EGFR如何通过SLC7A11调控MHC-I抗原呈递,进而影响T细胞抗肿瘤免疫,以及靶向SLC7A11能否增强抗肿瘤免疫。
核心机制
EGFR以不依赖激酶的方式稳定SLC7A11;高表达的SLC7A11一方面通过限制GR核转位抑制TAP1转录,从而减少MHC-I抗原呈递;另一方面通过上调FAF2并激活ERAD依赖的MHC-I降解,降低细胞膜MHC-I水平。
主要证据
通过免疫共沉淀、蛋白质印迹、ChIP、双荧光素酶报告基因、免疫荧光、共培养杀伤实验、动物模型及临床样本分析,证明了EGFR稳定SLC7A11、SLC7A11通过GR/TAP1和FAF2/ERAD抑制MHC-I,以及索拉非尼靶向SLC7A11增强MHC-I并促进T细胞杀伤。
研究意义
该研究揭示了鼻咽癌中MHC-I抗原呈递的新机制,为靶向SLC7A11(如使用索拉非尼)增强抗肿瘤免疫提供了理论依据,具有潜在的治疗价值。

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

验证EGFR与SLC7A11的相互作用及稳定性调控

探究EGFR是否与SLC7A11结合并稳定其表达,以及是否依赖激酶活性。

通过免疫共沉淀(IP-MS)和共定位分析确认EGFR与SLC7A11结合;通过EGFR敲低/过表达、EGF/吉非替尼处理、CHX实验检测SLC7A11蛋白表达和半衰期。

2

验证SLC7A11对T细胞杀伤的抵抗作用

探究SLC7A11是否保护NPC细胞免受T细胞杀伤。

通过敲低SLC7A11后与T细胞共培养,检测IFN-γ产生、细胞活力和集落形成能力。

3

验证SLC7A11通过GR抑制TAP1转录

探究SLC7A11是否通过影响GR核转位来下调TAP1转录。

通过RNA-seq分析、ChIP、双荧光素酶报告基因、GR敲低/过表达、核质分离实验验证GR对TAP1的调控及SLC7A11的作用。

4

验证SLC7A11通过FAF2激活ERAD促进MHC-I降解

探究SLC7A11是否通过FAF2激活ERAD通路导致MHC-I降解。

通过SLC7A11敲低/过表达检测FAF2及ERAD通路蛋白表达;通过FAF2敲低、CHX实验、MG132处理、泛素化检测、ERAD抑制剂处理研究MHC-I降解。

5

临床样本关联分析

分析EGFR、SLC7A11、MHC-I、GR、TAP1、FAF2、CD8+ T细胞表达与临床病理特征及预后的关系。

对443例NPC患者组织进行免疫组化染色,评分后分析表达相关性及生存分析。

6

验证索拉非尼靶向SLC7A11增强MHC-I抗原呈递

探究索拉非尼是否通过靶向SLC7A11增强MHC-I抗原呈递,从而抑制NPC细胞。

体外实验:索拉非尼处理SUNE1细胞,检测蛋白质组改变、MHC-I相关通路;与T细胞共培养检测IFN-γ、细胞活力、凋亡。体内实验:NCG小鼠(6-10B细胞)和裸鼠(SUNE1细胞)皮下移植瘤模型,用索拉非尼和T细胞治疗。

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Biological Industries--
胎牛血清Gibco--
角质形成细胞无血清培养基Invitrogen--
小干扰RNARiboBio Technology--
jetPRIME转染试剂Polyplus--
CCK-8试剂盒Bimike--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒文中未明确说明--
Beckman流式细胞仪Beckman--
SLC7A11抗体Abcamab175186
SLC7A11抗体Proteintech Group26864-1-AP
SLC7A11抗体Zenbio382036
EGFR抗体Proteintech Group26864-1-AP
p-EGFR抗体ZenBioScienceR24173
Flag抗体Proteintech Group66008-4-Ig
GR抗体Proteintech Group66904-1-Ig
TAP1抗体Proteintech Group11114-1-AP
FAF2抗体Proteintech Group16251-1-AP
MHC-I抗体Proteintech Group15240-1-AP
SYVN1抗体Proteintech Group13473-1-AP
OS-9抗体Proteintech Group10061-1-AP
VCP抗体Proteintech Group10736-1-AP
HERP抗体Proteintech Group10813-1-AP
泛素抗体CST3936
β-actin抗体AffinityAF7018
Tubulin抗体AbclonalAC021
Histone H3抗体Proteintech Group68345-1-Ig
EGFR抗体Proteintech Group26864-1-AP
MHC-I抗体Proteintech Group15240-1-AP
GR抗体Proteintech Group66904-1-Ig
TAP1抗体Proteintech Group11114-1-AP
FAF2抗体Proteintech Group16251-1-AP
CD8抗体MXB BiotechnologiesMAB-0514
Magna CHIP A/G试剂盒Thermo Fisher Scientific--
SYBR GreenBimike--
CFX96系统Bio-Rad--
Duo-Lite荧光素酶检测系统Vazyme--
Varioskan LUX仪器Thermo Scientific--
EDTA抗原修复液AbcartaPB002
抗体稀释液AbcartaPB001
HRP标记的山羊抗兔/小鼠试剂AbcartaPK014
HEIDSTAR自动数字荧光扫描系统文中未明确说明v23.10.30
HALO图像分析平台文中未明确说明v3.6.4134.362
免疫沉淀磁珠Bimake--
考马斯亮蓝Beyotime--
胰蛋白酶文中未明确说明--
ProteomeDiscoverer1.4软件Thermo Fisher Scientific--
还原型谷胱甘肽含量检测试剂盒SolarbioBC1175
Ficoll-Hypaque分离液tbdscience--
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子PeproTech--
白细胞介素-4PeproTech--
干扰素-γPeproTech--
CD3/CD28 MACSiBeadMiltenyi--
白细胞介素-2PeproTech--
白细胞介素-7PeproTech--
白细胞介素-15PeproTech--
Q-Exactive HF-X质谱仪Thermo Fisher Scientific--
Easy 1200纳升液相色谱Thermo Fisher Scientific--
Proteome Discoverer软件2.4版Thermo Fisher Scientific--
High-Select™ TiO2磷酸化肽段富集试剂盒Thermo Scientific--
Q Exactive HF-X质谱仪Thermo Scientific--
Easy nLC 1200纳升液相色谱系统Thermo Scientific--
MSFragger 2.4版文中未明确说明--
FragPipe 13.1版文中未明确说明--
IFN-γ ELISA试剂盒Elabscience--
SoftMax® Pro 7软件MolecularDevicesv7.1.0
基质胶文中未明确说明--
索拉非尼文中未明确说明--
NCG小鼠gempharmatech--
裸鼠gempharmatech--
抗EGFR抗体Proteintech--
抗Flag抗体Proteintech--
抗IgG抗体文中未明确说明--
NMS-873(VCP抑制剂)MERCKSML1128
Eeyarestatin I(ERAD抑制剂)MERCKE1286

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、培养基配方、培养条件(温度、CO2浓度)
阅读提示:Materials and methods: Cell lines and cell culture
EGFR-SLC7A11稳定性实验
EGF浓度、吉非替尼浓度、处理时间、CHX浓度及时间点
阅读提示:Materials and methods: 相应处理;Results 第一部分及图1图例
T细胞杀伤实验
T细胞制备方法、效靶比、共培养时间
阅读提示:Materials and methods: Generation tumor-specific T cells;Results 第二部分及图2图例
TAP1/GR机制实验
siRNA序列、转染浓度、ChIP引物、双荧光素酶报告基因构建细节
阅读提示:Materials and methods: Small interfering RNAs and transfection, ChIP, Dual Luciferase Reporter Gene Experiment;Results 第三部分及图3-4图例
ERAD降解实验
FAF2 siRNA序列、MG132浓度及时间、CHX浓度及时间、VCP抑制剂(NMS-873)和ERAD抑制剂(Eeyarestatin I)浓度
阅读提示:Materials and methods: Western blot, Immunoprecipitation;Results 第四部分及图5图例
动物实验
小鼠品系、细胞注射数量、Matrigel比例、给药剂量和方案、T细胞注射剂量、观察时间、分组及样本量
阅读提示:Materials and methods: Animal studies;Results 第六部分及图8图例