HMGB2通过ANGPT1/PI3K/AKT通路下调NK细胞功能及其对食管鳞癌细胞的影响

NK cell function down regulated by HMGB2 through ANGPT1/PI3K/AKT pathway and its effect on esophageal squamous carcinoma cells.

作者信息Xiaodi Yin, Huihong Cai, Aohua Zhang, Weihan Zheng, Jiahui Zhao, Jun Ma
PMID41280896
发布时间2025-11-07
DOI10.3389/fimmu.2025.1666199

实验完整度

研究包含患者样本转录组/蛋白组分析、流式验证、功能实验(敲低/敲除/过表达)及机制验证(ANGPT1/PI3K/AKT),证据层级独立且相互验证。

主要模型

NK-92细胞系 ESCC细胞系(KYSE70、KYSE150、KYSE450、EC109) ESCC患者外周血PBMCs

重点核对

NK-92细胞中HMGB2的表达调控(siRNA、CRISPR/Cas9敲除、过表达) 效应细胞与靶细胞共培养的效靶比(1:1、2:1、5:1、10:1)及时间(24h、48h) NK细胞细胞毒性检测(CCK-8法)及效应分子(穿孔素、颗粒酶B、IFN-γ、TNF-α) ANGPT1敲低对PI3K/AKT通路磷酸化水平的影响 临床样本中HMGB2表达与肿瘤分期的相关性(流式分析)

摘要

自然杀伤(NK)细胞对于抗肿瘤免疫防御至关重要,但其功能在肿瘤微环境中常常受损。高迁移率族蛋白B2(HMGB2)是一种染色质相关蛋白,与多种癌症有关,但其在调节NK细胞(尤其是食管鳞状细胞癌(ESCC))中的作用尚不清楚。我们对ESCC患者和健康供者的外周血单个核细胞(PBMCs)进行了转录组学和蛋白质组学分析,以鉴定免疫调节分子。流式细胞术证实ESCC患者NK细胞中HMGB2表达上调,并与肿瘤分期进展相关。通过RNA干扰、CRISPR/Cas9和过表达方法,我们调控了NK-92细胞中的HMGB2表达,并评估了其对ESCC细胞的细胞毒性。HMGB2沉默或敲除增强了NK细胞的细胞毒性,表现为颗粒酶B、穿孔素、IFN-γ和TNF-α水平升高,以及肿瘤细胞裂解增加。相反,HMGB2过表达则抑制了这些效应。机制上,HMGB2敲除诱导ANGPT1表达并激活PI3K/AKT通路。在KO-HMGB2 NK细胞中敲低ANGPT1可降低PI3K/AKT激活,证实ANGPT1/PI3K/AKT轴参与了NK细胞功能的增强。这些结果表明HMGB2抑制了ESCC中NK细胞介导的抗肿瘤免疫。HMGB2缺失通过ANGPT1/PI3K/AKT通路增强NK细胞细胞毒性,提示其可作为改善ESCC中NK细胞免疫治疗的潜在靶点。

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
HMGB2在食管鳞状细胞癌中是否调控NK细胞功能及其潜在机制?
核心机制
HMGB2通过抑制ANGPT1表达,进而抑制PI3K/AKT信号通路,导致NK细胞功能下降。
主要证据
基于患者PBMCs转录组/蛋白组学发现HMGB2上调,流式验证与分期相关;NK-92细胞敲低/敲除HMGB2增强细胞毒性,过表达则相反;敲除后ANGPT1上调并激活PI3K/AKT,敲低ANGPT1逆转该效应。
研究意义
HMGB2可作为增强NK细胞免疫治疗的潜在靶点,为ESCC的NK细胞治疗策略提供新方向。

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

患者样本组学分析

鉴定ESCC患者与健康对照PBMCs中差异表达基因和蛋白,筛选关键免疫调节分子。

对5例ESCC患者和5例健康对照的PBMCs进行转录组测序,对其中3对进行iTRAQ蛋白质组学分析,筛选一致变化的基因。

2

临床样本流式验证

验证HMGB2在ESCC患者外周血NK细胞亚群中的表达水平及其与临床特征的相关性。

收集50例新诊断ESCC患者和25例健康对照的抗凝全血,用流式细胞术检测NK细胞亚群中HMGB2阳性率,并与临床病理特征关联分析。

3

体外功能实验(敲低/过表达)

评估HMGB2表达改变对NK-92细胞功能的影响。

使用siRNA敲低和质粒过表达HMGB2,检测NK-92细胞对ESCC细胞的细胞毒性、效应分子分泌和细胞因子释放。

4

CRISPR/Cas9敲除细胞系构建

建立HMGB2完全敲除的NK-92细胞系,用于长期功能研究。

采用CRISPR/Cas9 RNP复合物转染NK-92细胞,单细胞分选后筛选稳定敲除克隆,并通过PCR、Sanger测序和Western blot验证。

5

敲除细胞的功能验证

验证HMGB2敲除对NK细胞体外功能的影响。

检测KO-HMGB2 NK-92细胞的激活受体表达、细胞毒性分子分泌和对ESCC细胞的杀伤能力。

6

机制验证(ANGPT1/PI3K/AKT轴)

阐明HMGB2调控NK细胞功能的下游分子机制。

对KO-HMGB2 NK细胞进行转录组测序,KEGG富集分析,验证ANGPT1表达和PI3K/AKT通路磷酸化水平,并通过ANGPT1敲低回补实验证实。

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
淋巴细胞分离液CedarlaneCL5020
TRIzol试剂----
alpha-MEM培养基----
胎牛血清Biological Industries04-001-1
马血清Solarbio--
重组白细胞介素-2PeproTech200-02
RPMI-1640培养基----
青霉素----
链霉素----
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen200-02
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen11668019
Opti-MEM培养基----
siRNA阴性对照Ribobio Co. Ltd--
pcDNA3.1-HMGB2质粒----
Gene Pulser Xcell电穿孔系统Bio-Rad--
红细胞裂解液----
CD3-PerCP抗体Biolegend981016
CD56-PE抗体Caprico Biotechnology110625
CD16-APC抗体Caprico Biotechnology101445
固定/破膜缓冲液BD Biosciences562574
破膜/洗涤缓冲液BD Biosciences562574
抗HMGB2兔单克隆抗体Abcamab133540
FITC标记的驴抗兔IgG二抗Biolegend406403
同型对照BioLegend--
流式细胞仪(BeamCyte)BeamCyte--
Th1/Th2亚群检测试剂盒Cell-genebio20180030
HiScript II Q RT SuperMix(qPCR用)VazymeR222-01
FastStart Universal SYBR Green预混液Roche04913914001
RIPA裂解液SolarbioR0020
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0012
5×上样缓冲液----
PVDF膜MilliporeIPVH00010
ECL底物----
iBright 1500成像系统Thermo Fisher--
抗β-肌动蛋白抗体Santa Cruzsc-81178
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118S
抗PI3K抗体Abcamab283852
抗ANGPT1抗体Zenbioab133540
HRP标记的山羊抗小鼠IgGZenbio511103
HRP标记的山羊抗兔IgGZenbio511103
人颗粒酶B ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H1617c
人穿孔素1 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H1123c
Neon转染系统Thermo Fisher ScientificMPK5000
DispenCell单细胞分配器Molecular Devices--
细胞计数试剂盒-8----

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
临床样本组学分析
样本数量、分组(ESCC vs 健康)、测序平台、iTRAQ分析条件
阅读提示:Methods 2.1 Human specimens
流式细胞术检测HMGB2
抗体克隆号、稀释比例、细胞门控策略、样本量(50 ESCC / 25 HC)
阅读提示:Methods 2.4 Flow cytometry 及结果3.2
细胞培养与转染
NK-92细胞系来源、培养基成分、siRNA/质粒转染条件、电转参数
阅读提示:Methods 2.2 Cell culture、2.3 Cell transfection
CRISPR/Cas9敲除
RNP复合物配比、电转仪型号及参数、单克隆筛选条件
阅读提示:Methods 2.8 CRISPR/Cas9-mediated HMGB2 gene deletion
细胞毒性实验
效应细胞与靶细胞类型、效靶比、共培养时间、检测方法(CCK-8)
阅读提示:Methods 2.10 Cytotoxicity assay
ANGPT1敲低回补实验
shRNA靶序列、转染条件、检测指标(ANGPT1表达、PI3K/AKT磷酸化)
阅读提示:Methods 2.3 Cell transfection 及结果3.7