CCL24招募CCR3+肿瘤相关巨噬细胞通过YAP1激活促进免疫抑制,并作为Gracillin治疗结直肠癌的靶点。

CCL24 recruits CCR3+ TAMs to promote immunosuppression via YAP1 activation and serves as a therapeutic target for Gracillin in colorectal cancer.

作者信息Shiyu Huang, Wanqiong Lin, Xu Ding, Jinjun Shi, Fei Liu, Guoqing Wang, Chanchan Gao, Xiangyu Su
PMID41694595
发布时间2026-01-30
DOI10.7150/ijbs.127341

实验完整度

包含细胞系共培养、CRISPR敲除、多种小鼠模型(AOM/DSS、皮下、转移)、TMA、RNA-seq、ChIP-seq、scRNA-seq等多层次验证,明确功能与机制。

主要模型

小鼠结直肠癌AOM/DSS模型 MC38细胞皮下及转移模型 RAW264.7巨噬细胞与MC38细胞共培养体系 HCT116细胞与THP-1衍生巨噬细胞共培养体系

重点核对

CCL24敲除通过CRISPR/Cas9实现,需确认敲除效率。 AOM/DSS模型条件:AOM 10 mg/kg腹腔注射一次,2% DSS饮用7天,共3个周期。 ACl24(CM101)给药:10 μg/kg每周一次尾静脉注射,持续3周。 Gracillin给药剂量:20 mg/kg隔日腹腔注射,或10 mg/kg、20 mg/kg在AOM/DSS模型中。 YAP1功能干预:TRULI (10 μM)、Verteporfin (2 μM)处理浓度。

摘要

背景:CC趋化因子协调细胞间通讯并调节肿瘤微环境。本研究探讨C-C基序趋化因子配体24(CCL24)在结直肠癌(CRC)免疫调节中的作用。方法:通过生物信息学和组织微阵列分析CCL24在CRC中的表达及其临床相关性。在AOM/DSS诱导的小鼠CRC模型中进行了CCL24的基因敲除或抗体介导的抑制。将CCL24敲除(CCL24ko)CRC细胞与巨噬细胞或CD8+ T细胞共培养。将小鼠MC38 CRC细胞(CCL24ko)植入C57BL/6小鼠以产生皮下或转移模型。进行分子对接以识别CCL24的潜在药理学抑制剂。结果:CCL24在CRC组织中高表达,并与T细胞功能障碍和不利的患者生存相关。抑制或敲除CCL24可抑制AOM/DSS诱导的小鼠结直肠肿瘤发生,减少肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的数量,并增加CD8+ T细胞数量。虽然CCL24ko细胞在体外的形态变化最小,但其致瘤能力在免疫活性小鼠中降低,而在免疫缺陷小鼠中未降低。CCL24不直接改变CD8+ T细胞群;相反,CCL24+肿瘤细胞招募CCR3+ TAMs,通过促进Hippo通路关键转录因子YAP1的核转位来促进免疫抑制。Gracillin,一种天然化合物,被鉴定为CCL24抑制剂,并在同种异体移植小鼠中与5-氟尿嘧啶和程序性细胞死亡1单克隆抗体疗法协同作用。结论:CCL24促进CCR3+ TAMs的招募,增强CRC中的免疫抑制性肿瘤微环境。使用如gracillin等药物靶向CCL24代表了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
CCL24在结直肠癌免疫调节中的作用及其作为治疗靶点的潜力。
核心机制
CCL24通过其受体CCR3招募CCR3+肿瘤相关巨噬细胞(TAMs),促进YAP1核转位,从而诱导免疫抑制性TAM极化(表达Arg1、Mrc1等),抑制CD8+ T细胞功能,促进结直肠癌进展。
主要证据
TCGA和TMA分析显示CCL24高表达与不良预后和T细胞功能障碍相关;AOM/DSS模型和皮下模型中抑制或敲除CCL24减少肿瘤负担并增加CD8+ T细胞浸润;共培养、RNA-seq和ChIP-seq揭示CCL24通过CCR3激活YAP1介导TAM免疫抑制;Gracillin直接结合CCL24并抑制其作用,增强抗肿瘤免疫并协同化疗和PD-1抗体治疗。
研究意义
靶向CCL24(如使用Gracillin)可能是一种治疗结直肠癌的有前景的策略,通过逆转免疫抑制性肿瘤微环境来增强抗肿瘤免疫。

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

临床样本与生信分析

评估CCL24在结直肠癌中的表达及其与临床预后和免疫浸润的关系。

利用TCGA-COAD数据库分析CCL24表达与预后和免疫特征的相关性,并通过84对结直肠癌组织微阵列(TMA)进行IHC验证CCL24表达。

2

体外细胞实验

验证CCL24对肿瘤细胞增殖、侵袭及巨噬细胞招募和极化的影响。

使用CRISPR/Cas9构建CCL24敲除的HCT116和MC38细胞系,进行集落形成和Transwell侵袭实验;将肿瘤细胞与巨噬细胞(RAW264.7或THP-1来源)共培养,检测巨噬细胞极化标志物。

3

体内动物模型验证

验证CCL24在结直肠癌发生和进展中的作用。

利用AOM/DSS诱导的原发性CRC模型、MC38皮下移植瘤模型和尾静脉转移模型,通过抗CCL24抗体或基因敲除干预,评估肿瘤负担和免疫细胞浸润。

4

机制研究(Hippo/YAP1通路)

阐明CCL24调控TAM免疫抑制的分子机制。

通过RNA-seq、GSEA、核质分离、免疫荧光、qPCR、ChIP-seq和ChIP-qPCR分析YAP1的定位和转录活性,并利用TRULI或siYAP1进行功能获得/丧失实验。

5

Gracillin靶点验证及联合治疗

验证Gracillin作为CCL24抑制剂的潜力及其与现有疗法联合的抗肿瘤效果。

通过分子对接和表面等离子体共振(SPR)验证Gracillin与CCL24的直接结合;在体内评估Gracillin单药及与5-FU或PD-1抗体联合的抗肿瘤效果。

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Gibco--
RPMI-1640培养基----
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
胰蛋白酶Gibco--
PMA(佛波醇-12-豆蔻酸酯-13-乙酸酯)Sigma-Aldrich--
lentiCRISPR v2载体Addgene#52961
结晶紫----
基质胶Corning--
SB 328437(CCR3拮抗剂)MedChemExpress--
ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology--
ELISA试剂盒BioLegend--
Griess试剂盒Beyotime--
DCFH-DA探针----
CD8a微珠Miltenyi Biotec--
CD3/CD28激动剂抗体BioLegend--
CFSE染料Thermo Fisher Scientific--
BD LSRFortessa流式细胞仪BD--
FlowJo软件----
Annexin V-FITC/PI双染试剂盒BioLegend--
NE-PER核和胞质提取试剂盒Thermo Fisher--
YAP1抗体Cell Signaling Technology--
Alexa Fluor 488标记二抗----
DAPI----
共聚焦显微镜(Leica SP8)Leica--
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript III RT SuperMix(qPCR用)Vazyme--
ChamQ SYBR qPCR预混液Vazyme--
ABI 7500系统Applied Biosystems--
AutoDock Vina----
PyMOL----
氧化偶氮甲烷Sigma--
葡聚糖硫酸钠MP Biomedicals--
抗CCL24中和抗体(CM101)MedChemExpress--
抗CD8α抗体BioXcellBE0004-1
MC38细胞ViCell Biotechnologies--
HCT116细胞ViCell Biotechnologies--
Lovo细胞ViCell Biotechnologies--
SW480细胞ViCell Biotechnologies--
FHC细胞ScienCell Research Laboratories--
THP-1细胞ViCell--
C57BL/6小鼠Anburui Biotechnologies--
BALB/c裸鼠----
Villin-Cre小鼠Jackson Laboratory--
CCL24fl/fl小鼠Cyagen Biosciences--
纤细薯蓣皂苷----
5-氟尿嘧啶----
PD-1单克隆抗体BioXcellBE0146
IVIS Lumina III小动物活体成像系统PerkinElmer--
抗Cleaved-Caspase-3抗体Cell Signaling Technology--
抗CCR3抗体Cell Signaling Technology--
DAB检测系统ZSGB-BIO--
ChIP试剂盒Millipore--
YAP1抗体Cell Signaling Technology--
TRULI(LATS1抑制剂)MedChemExpress--
维替泊芬----
抗F4/80、Arg1、Mrc1抗体BioLegend--
Biacore T200系统GE Healthcare--
CM5传感芯片----

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;培养基类型(DMEM或RPMI-1640);FBS浓度;抗生素浓度;培养温度及CO2浓度;细胞传代比例;支原体检测情况。
阅读提示:Materials and Methods: Cells and culture
CCL24敲除细胞构建
sgRNA序列;慢病毒包装系统;嘌呤霉素筛选浓度和时间;敲除验证方法。
阅读提示:Materials and Methods: CCL24 knockout cell construction
体外功能实验
细胞接种密度;培养时间;集落形成定义(直径>1 mm);Transwell侵袭实验条件(基质胶、时间)。
阅读提示:Materials and Methods: In vitro cell proliferation and invasion assays
巨噬细胞趋化实验
趋化因子浓度(100 ng/mL);条件培养基制备;CCR3拮抗剂浓度和预处理时间;中和抗体浓度;迁移时间和计数方法。
阅读提示:Materials and Methods: Macrophage chemotaxis assays
T细胞功能实验
T细胞分离方法;CD3/CD28激活浓度;效应细胞与靶细胞比例;共培养时间;CFSE浓度。
阅读提示:Materials and Methods: T cell function and proliferation detection, T cell cytotoxicity analysis
AOM/DSS模型
AOM剂量(10 mg/kg);注射体积和途径;DSS浓度(2%);DSS循环次数;动物周龄和性别;随机分组;监测指标。
阅读提示:Materials and Methods: Azoxymethane (AOM)/dextran sulfate sodium (DSS) stimulation
体内抗体干预
ACl24给药剂量(10 μg/kg)、频率(每周一次)和途径(尾静脉);抗CD8α抗体剂量(200 μg/鼠)和频率(每5天一次)。
阅读提示:Materials and Methods: In vivo intervention with CCL24 and CD8 neutralizing antibodies
皮下肿瘤模型
细胞数量(1×10^6);注射体积(100 μL);注射部位;肿瘤体积测量公式;实验终点(4周)。
阅读提示:Materials and Methods: Subcutaneous tumor and metastasis model establishment
转移模型
细胞数量(1×10^6);注射途径(尾静脉);治疗开始时间(第3天);PD-1 mAb剂量(200 μg)和频率(每3天);Gracillin剂量(20 mg/kg);治疗持续时间(2周);终点(第21天)。
阅读提示:Materials and Methods: Subcutaneous tumor and metastasis model establishment
Gracillin联合治疗
皮下模型:Gracillin剂量(20 mg/kg)、给药途径(腹腔)和频率(隔日);5-FU剂量(30 mg/kg)、途径(腹腔)和频率(每周两次);治疗持续时间(10天)。
阅读提示:Materials and Methods: Subcutaneous tumor and metastasis model establishment
YAP1功能干预
TRULI浓度(10 μM);处理时间(48小时);siRNA转染条件;Verteporfin浓度(2 μM)。
阅读提示:Materials and Methods: YAP1 functional intervention experiments, YAP1 modulation and T cell functional assays
分子对接
蛋白质结构来源(AlphaFold AF-Q9NPB8);小分子结构来源(PubChem CID 124423);对接网格设置。
阅读提示:Materials and Methods: Molecular docking analysis