鼻咽癌中肿瘤血管内皮细胞通过NF-κB与STAT3信号通路串话上调PD-L1表达促进免疫逃逸

Tumor vascular endothelial cells promote immune escape by upregulating PD-L1 expression via crosstalk between NF-κB and STAT3 signaling pathways in nasopharyngeal carcinoma.

作者信息Yan Wang, Yuanyuan Chen, Yuanyuan Liu, Jingjing Zhao, Gongming Wang, Hao Chen, Yan Tang, Dijun Ouyang, Songzuo Xie, Jinqi You, Xinyi Yang, Minxing Li, Jianchuan Xia, Tong Xiang, Desheng Weng
PMID40000620
发布时间2025-02
DOI10.1038/s41419-025-07444-z

实验完整度

包含体外细胞共培养、动物模型、患者样本验证及机制研究,有功能验证(T细胞杀伤)和机制验证(信号通路)。

主要模型

HUVECs TCR-T细胞与C666-1-A11-LMP2A共培养体系 NCG小鼠异种移植瘤模型 180例鼻咽癌患者组织样本

重点核对

HUVECs用NPC肿瘤细胞上清液处理48小时 TCR-T细胞与C666-1-A11-LMP2A共培养24小时上调PD-1 共培养体系中加入PD-L1抑制剂(1 μg/ml) 动物实验:NCG小鼠皮下接种5×10^6 C666-1-A11-LMP2A细胞,尾静脉注射1×10^7 TCR-T细胞 统计方法:多因素Cox回归分析,TEC-PD-L1为独立预后因子

摘要

异常的血管系统是癌症的重要标志,并在肿瘤免疫调节中发挥关键作用。然而,血管内皮细胞(VECs)上表达的PD-L1在鼻咽癌(NPC)肿瘤免疫微环境中的作用及其与患者预后的关系尚不清楚。根据我们研究的体外实验,NPC肿瘤上清液可上调HUVECs上PD-L1的表达,上调的PD-L1可与T细胞上的PD-1结合,导致T细胞杀伤能力减弱。动物实验结果同样表明,肿瘤VECs上PD-L1水平升高阻碍了T细胞的抗肿瘤效果,导致免疫逃逸和肿瘤进展。此外,肿瘤VECs上的PD-L1表达可作为有价值的预后标志物,其高表达与NPC患者较差的预后相关。机制上,我们发现NF-κB与STAT3信号通路之间的相互作用可能对NPC中VECs上PD-L1的上调有重要贡献。总之,我们的工作为识别预后标志物和逆转NPC免疫逃逸机制提供了新的见解。

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
鼻咽癌中肿瘤血管内皮细胞表达的PD-L1在肿瘤免疫微环境中的作用及其对患者预后的影响,以及其上调的潜在机制。
核心机制
鼻咽癌肿瘤上清液通过激活NF-κB和STAT3信号通路(存在串话)上调VECs上PD-L1表达,PD-L1与T细胞上PD-1结合抑制T细胞功能,导致免疫逃逸。
主要证据
体外实验显示NPC肿瘤上清液上调HUVECs中PD-L1表达,共培养实验表明这抑制TCR-T细胞分泌IFN-γ、TNF-α和颗粒酶B,并降低其杀伤能力;动物实验证实CM-TCR-T组肿瘤生长更快,且颗粒酶B染色较弱;患者样本中TEC-PD-L1阳性与较差OS和PFS相关。
研究意义
本研究首次揭示鼻咽癌中肿瘤VECs通过上调PD-L1促进免疫逃逸,TEC-PD-L1可作为预后标志物,并为抑制免疫逃逸提供新策略。

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

体外验证肿瘤上清液上调HUVECs中PD-L1表达

确定NPC肿瘤细胞分泌的信号能否诱导VECs表达PD-L1

用EBV阳性和阴性的NPC细胞系(HK1-EBV, HK1, CNE2-EBV, CNE2, AGS-EBV, AGS)的上清液处理HUVECs 48小时,通过qRT-PCR、Western blot和流式细胞术检测PD-L1表达。

2

患者组织验证肿瘤VECs中PD-L1表达及预后关联

评估肿瘤VECs上PD-L1表达与NPC患者预后的关系

对180例NPC患者组织切片进行双染免疫组化,分析TEC-PD-L1表达与OS和PFS的相关性,并进行单因素和多因素Cox回归分析。

3

体外功能实验验证TEC-PD-L1抑制T细胞功能

探究肿瘤VECs上PD-L1对T细胞功能的影响

将TCR-T细胞(与C666-1-A11-LMP2A共培养上调PD-1)与对照或肿瘤上清液处理的HUVECs共培养48小时,检测T细胞分泌的细胞因子和杀伤能力。

4

动物实验验证体内TEC-PD-L1削弱T细胞抗肿瘤能力

在体内验证肿瘤VECs上PD-L1对T细胞抗肿瘤功能的影响

NCG小鼠皮下接种C666-1-A11-LMP2A细胞,分别尾静脉注射与对照或肿瘤上清液处理的HUVECs共培养的TCR-T细胞,监测肿瘤生长,肿瘤组织进行IHC染色。

5

机制探索:NF-κB和STAT3信号通路介导PD-L1上调

阐明NPC肿瘤上清液上调HUVECs中PD-L1的分子机制

通过转录组测序和GSEA富集分析,发现NF-κB和JAK-STAT通路显著上调。用NF-κB抑制剂(R7050, BAY 11-7082)和STAT3抑制剂(Stattic)预处理HUVECs,检测p-P65、p-STAT3和PD-L1表达及核转位。

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
内皮细胞培养基ScienCell--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Invitrogen--
DMEM培养基Gibco--
RPMI 1640培养基Gibco--
X-Vivo培养基LONZA--
白细胞介素2Beijing Sihuan Biopharmaceutical Co., Ltd--
双染免疫组化试剂盒ZSDS-0004
可固定活力染料780BD Biosciences565388
PE/Cyanine7抗人CD3抗体Biolegend300316
PE抗人TNF-α抗体Biolegend502909
BV421小鼠抗人CD279抗体BD Biosciences562516
APC抗人IFN-γ抗体Biolegend502512
BV421小鼠抗人颗粒酶B抗体BD Biosciences563389
PE小鼠抗人CD3抗体BD Biosciences555333
APC小鼠抗人PD-L1抗体BD Bioscience568315
CellTrace™ CFSEInvitrogenC34570
PE-Cy™7小鼠抗Ki-67抗体BD Bioscience561283
PD-L1抗体Cell Signaling Technology13684s
P65抗体Cell Signaling Technology8242S
p-P65抗体Cell Signaling Technology3033T
STAT3抗体Cell Signaling Technology9139T
p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145T
Lamin B1抗体Proteintech12987-1-AP
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
PD-L1抗体Abcamab228462
CD31抗体Cell Signaling Technology3528S
颗粒酶B抗体Cell Signaling Technology46890S
CD3抗体ZSZA-0503
R7050MedChem Express (MCE)--
BAY 11-7082MedChem Express (MCE)--
StatticMedChem Express (MCE)--
ELISA试剂盒Neobioscience and Dakewe Biotech Co., Ltd--
xCELLigence实时细胞分析仪-多板系统Agilent Technologies--
RNA快速纯化试剂盒Esscience--
快速逆转录试剂盒ESscience--
LightCycler 480实时荧光定量PCR仪ROCHE--
Alexa Fluor 488山羊抗鼠IgGInvitrogen--
Alexa Fluor 488山羊抗兔IgGInvitrogen--
DAPISigma--
RIPA裂解液----
磷酸酶抑制剂Sigma--

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
细胞培养与上清液处理
HUVECs培养条件(ECM+10%FBS+1%双抗);肿瘤细胞系(C666-1, HK1-EBV)培养条件(DMEM+10%FBS);上清液与ECM 1:1混合处理48小时
阅读提示:Materials and methods: Cell lines and cell culture; Co-culture experiment
PD-1上调与共培养
TCR-T与C666-1-A11-LMP2A共培养比例5:1,时间24小时;共培养后与HUVECs共培养48小时;PD-L1抑制剂浓度1 μg/ml
阅读提示:Results: Upregulation of TEC-PD-L1 suppressed immune function and proliferation of T cells; Materials and methods: Co-culture experiment
体外杀伤实验
效应细胞与靶细胞比例(E:T)5:1和1:1;靶细胞C666-1-A11-LMP2A数量5×10^4;观察时间100小时;使用xCELLigence系统
阅读提示:Results: Upregulation of TEC-PD-L1 suppressed immune function and proliferation of T cells; Materials and methods: Tumor killing assays
动物实验
NCG小鼠(4-6周龄,雌性);皮下接种5×10^6 C666-1-A11-LMP2A细胞;第14和20天尾静脉注射1×10^7 TCR-T细胞;对照组注射生理盐水;肿瘤体积测量频率(每两天)
阅读提示:Results: Tumor VECs weakened the anti-tumor capacity of T cells in vivo; Materials and methods: Animal studies
患者预后分析
患者队列(180例非转移性NPC);双染IHC检测CD31/PD-L1共定位;TEC-PD-L1阳性定义(存在共定位);统计方法(Kaplan-Meier、Cox回归)
阅读提示:Results: PD-L1 expression on tumor VECs signed poorer prognosis of NPC patients; Materials and methods: Patients and samples
机制研究
抑制剂浓度:R7050 (10 μM), BAY 11-7082 (10 μM), Stattic (10 μM);预处理时间1小时;检测p-P65, p-STAT3, PD-L1表达及核转位
阅读提示:Results: Tumor supernatants of NPC upregulated PD-L1 expression on HUVECs via crosstalk between NF-κB and STAT3 signaling pathways; Materials and methods: Antibodies and chemicals