USP5抑制刺激免疫原性铁死亡,增强弥漫性大B细胞淋巴瘤的免疫治疗

USP5 inhibition stimulates immunogenic ferroptosis that enhances immunotherapy in diffuse large B-cell lymphoma.

作者信息Jingjing Wu, Chang Liu, Qinyi Chen, Yuan Deng, Jiru Wang, Yong Gao, Bin Wei
PMID41491528
发布时间2026-01-05
DOI10.1186/s12964-025-02617-x

实验完整度

包含体外细胞功能实验、体内小鼠模型、单细胞测序、机制验证(Co-IP、SPR、去泛素化)及药物联合实验。

主要模型

人B淋巴瘤细胞系SU-DHL-4和SU-DHL-6 小鼠B淋巴瘤细胞系A20 BALB/c裸鼠和BALB/c小鼠异种移植模型 人DLBCL组织样本(组织芯片)

重点核对

USP5敲低或过表达对铁死亡敏感性的影响,使用RSL3、Erastin、BSO、FIN56处理 USP5与IGF2BP3的直接结合(SPR,KD=6.24×10^-7 M)及USP5去泛素化活性(C335A突变) Degrasyn(25 mg/kg,腹腔注射,每日)联合抗PD1(10 mg/kg,每3天)的疗效 体内实验中每组小鼠数量(5或6只)及肿瘤体积测量公式 CD8+ T细胞浸润和活化标志物(Granzyme B、IFN-γ、CXCL9、CXCL10)的检测

摘要

背景:免疫治疗的进展改变了弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的治疗格局,但耐药性持续限制其临床疗效。铁死亡是一种免疫原性细胞死亡形式,对于促进适应性抗肿瘤免疫至关重要。在此,我们报道了泛素特异性肽酶5(USP5)在调节DLBCL铁死亡和免疫逃逸中的作用。方法:研究采用DLBCL的体外和体内模型,探讨USP5在铁死亡和免疫逃逸中的作用。主要技术包括细胞增殖分析、单细胞RNA测序、免疫荧光、蛋白质印迹、酶标仪检测和小鼠异种移植模型。通过质谱、免疫共沉淀和表面等离子体共振证实了USP5与胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白3(IGF2BP3)之间的相互作用,并通过救援实验进行了进一步的功能评估。结果:USP5在DLBCL中高表达,其缺失通过增强CD8+ T细胞的浸润和活化,以免疫系统依赖的方式抑制肿瘤生长。机制上,USP5直接与IGF2BP3相互作用、去泛素化并稳定IGF2BP3,从而维持抗铁死亡因子的mRNA稳定性,阻止铁死亡和损伤相关分子模式(DAMPs)的释放。此外,在DLBCL小鼠异种移植模型中,USP5抑制通过铁死亡介导的抗肿瘤免疫显著增强了抗PD1疗法的疗效。结论:总之,我们的研究揭示了USP5-IGF2BP3轴在抑制免疫原性铁死亡中的关键作用,并为DLBCL免疫治疗提供了一个有前景的治疗靶点。

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
USP5是否通过调节铁死亡和免疫逃逸影响DLBCL的进展,并可作为免疫治疗的靶点?
核心机制
USP5通过去泛素化稳定IGF2BP3,IGF2BP3维持抗铁死亡因子(如GPX4、NRF2、ACSL3、SLC3A2、SLC7A11)的mRNA稳定性,抑制铁死亡和DAMPs释放,从而促进免疫逃逸。
主要证据
体外实验显示USP5敲低增强铁死亡诱导剂敏感性,体内实验显示USP5敲低抑制肿瘤生长并增强CD8+ T细胞浸润;机制实验证实USP5与IGF2BP3相互作用并去泛素化稳定IGF2BP3;救援实验表明IGF2BP3过表达逆转USP5敲低效应。
研究意义
靶向USP5-IGF2BP3轴可诱导铁死亡介导的抗肿瘤免疫,增强抗PD1疗法的疗效,为DLBCL免疫治疗提供潜在治疗策略。

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

USP5表达分析

明确USP5在DLBCL中的表达水平及其与临床预后的关系。

利用GEPIA数据库、GEO数据集分析USP5 mRNA表达,并使用GSE53786数据集进行生存分析。

2

体外功能实验

验证USP5对DLBCL细胞增殖和凋亡的影响。

通过慢病毒转染敲低或过表达USP5,使用CCK-8检测细胞增殖,流式细胞术检测凋亡。

3

体内肿瘤模型

评估USP5对DLBCL体内生长的影响及其免疫依赖性。

将shusp5或对照A20细胞皮下注射至BALB/c裸鼠和BALB/c小鼠,监测肿瘤体积和重量,并通过H&E、PCNA和TUNEL染色分析组织形态。

4

免疫微环境分析

探究USP5敲低对肿瘤浸润免疫细胞的影响。

对USP5敲低和对照肿瘤组织进行单细胞RNA测序,分析T细胞亚群;免疫荧光检测CD4+和CD8+ T细胞浸润;ELISA和qPCR检测细胞因子和趋化因子。

5

铁死亡表型检测

验证USP5是否调节DLBCL细胞的铁死亡。

检测USP5敲低或过表达细胞及肿瘤组织中的铁死亡标志物,包括GSH含量、ROS水平、脂质过氧化(MDA)和线粒体形态。

6

DAMPs释放检测

确定USP5是否影响铁死亡细胞的DAMPs释放。

检测RSL3处理后细胞上清和肿瘤组织中的ATP、HMGB1和细胞膜钙网蛋白暴露。

7

机制验证:USP5与IGF2BP3相互作用

验证USP5与IGF2BP3的相互作用及USP5对IGF2BP3的稳定作用。

通过质谱、Co-IP、SPR确认相互作用;检测USP5敲低或过表达对IGF2BP3蛋白和mRNA水平的影响;使用CHX追踪和泛素化实验验证去泛素化作用。

8

救援实验

验证IGF2BP3是USP5介导的铁死亡抑制所必需的。

在USP5敲低细胞中过表达IGF2BP3,检测铁死亡标志物和DAMPs释放是否逆转。

9

药物联合治疗

评估USP5抑制剂Degrasyn联合抗PD1对DLBCL的疗效。

建立A20移植瘤模型,给予Degrasyn、抗PD1或联合治疗,监测肿瘤生长,并检测铁死亡标志物、DAMPs和CD8+ T细胞浸润。

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
RSL3MedChemExpressHY-100218 A
ErastinMedChemExpressHY-15763
FIN56MedChemExpressHY-103087
DL-丁硫氨酸-(S,R)-亚砜亚胺MedChemExpressHY-106376
MG-132MedChemExpressHY-13259
氯喹MedChemExpressHY-17589 A
DegrasynMedChemExpressHY-13264
重组人USP5蛋白MedChemExpress--
重组人IGF2BP3蛋白MedChemExpress--
抗USP5抗体Proteintech Group10473-1-AP
抗CD4抗体Proteintech Group67786-1-Ig
抗CD8抗体Proteintech Group66868-1-Ig
抗钙网蛋白抗体Proteintech Group27298-1-AP
抗泛素抗体Proteintech Group10201-2-AP
抗IGF2BP3抗体Proteintech Group14642-1-AP
抗GAPDH抗体Proteintech Group60004-1-Ig
抗β-肌动蛋白抗体Proteintech Group66009-1-Ig
抗Flag抗体Proteintech Group20543-1-AP
抗HA抗体Proteintech Group51064-2-AP
抗PD1抗体Bio X CellBE0146
人HMGB1 ELISA试剂盒ElabscienceH1554c
小鼠HMGB1 ELISA试剂盒ElabscienceM0676c
小鼠IFN-γ ELISA试剂盒MultiSciencesEK280HS
小鼠颗粒酶B ELISA试剂盒MultiSciencesEK2173
DLBCL组织芯片Outdo BiotechOD-CT-LyMly02-001
RPMI-1640培养基KeyGEN--
胎牛血清Gibco--
RIPA裂解液Beyotime--
蛋白酶抑制剂混合物Vicmed--
PVDF膜Millipore--
ECL试剂盒Proteintech--
CCK-8试剂MedChemExpress--
Annexin V-PE/7-AAD凋亡检测试剂盒Servicebio--
TUNEL凋亡检测试剂盒Servicebio--
Chromium Next GEM单细胞3'试剂盒v3.110x Genomics--
H&E染色试剂Beyotime--
DAPIBeyotime--
免疫组化检测试剂盒Proteintech--
Trizol试剂TaKaRa--
FastQuant逆转录试剂盒Tiangen--
SYBR Green预混液MedChemExpress--
谷胱甘肽检测试剂盒Beyotime--
脂质过氧化MDA检测试剂盒Beyotime--
BDP 581/591羧酸----
MitoSOX Red染料----
羟自由基检测试剂盒KeyGEN--
增强型ATP检测试剂盒Beyotime--
Protein A/G磁珠MedChemExpress--
Biacore系统Cytiva--
Q Exactive质谱仪Thermo Fisher Scientific--
GraphPad Prism 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
细胞培养
细胞系来源、培养基(RPMI-1640+10% FBS)、培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
细胞增殖
细胞密度、处理时间、CCK-8孵育时间(2小时)、吸光度测量(450 nm)
阅读提示:Materials and methods, Cell proliferation analysis
铁死亡诱导
铁死亡诱导剂浓度和时间:RSL3(0.2 µM, 4h)、Erastin、BSO、FIN56
阅读提示:Results, Figure 3 legend
体内实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠和BALB/c)、细胞注射量(1×10^7/100 µL)、每组5只
阅读提示:Materials and methods, Animal experiments
免疫治疗联合实验
Degrasyn剂量(25 mg/kg,腹腔注射,每日)和抗PD1剂量(10 mg/kg,每3天),每组6只
阅读提示:Materials and methods, Animal experiments; Results, Figure 8 legend
USP5-IGF2BP3相互作用
SPR结合动力学(KD=6.24×10^-7 M)、Co-IP条件、MG132浓度和时间
阅读提示:Materials and methods, Co-immunoprecipitation, Surface Plasmon Resonance; Results, Figure 5 legend
DAMPs检测
RSL3处理浓度和时间:ATP(0.2 µM, 4h)、HMGB1和钙网蛋白(0.1 µM, 12h)
阅读提示:Results, Figure 4 legend