溶瘤腺病毒通过STING介导的DC激活促进血管正常化和非经典三级淋巴结构形成

Oncolytic adenovirus promotes vascular normalization and nonclassical tertiary lymphoid structure formation through STING-mediated DC activation.

作者信息Teng He, Zhixing Hao, Mingjie Lin, Zhongwei Xin, Yongyuan Chen, Wei Ouyang, Qi Yang, Xiaoke Chen, Hui Zhou, Wanying Zhang, Pin Wu, Feng Xu
PMID35800155
发布时间2022-07-01
DOI10.1080/2162402X.2022.2093054

实验完整度

包含体外细胞实验、两种小鼠肿瘤模型、RNA-seq、流式细胞术、免疫荧光和体内验证,并利用抑制剂验证机制。

主要模型

B16-F10黑色素瘤小鼠模型 MC-38结肠癌小鼠模型 骨髓来源树突状细胞(BMDC)

重点核对

病毒注射剂量:5×10^8 PFU,每次40 µL,隔日注射,共3次 肿瘤体积监测:使用公式L×W^2×0.5计算,达到约50 mm^3时开始治疗 免疫细胞分析:流式细胞术检测CD45+、CD8+、CD4+、NK、NKT、TRM等细胞比例 血管正常化指标:PDGFRβ+周细胞覆盖、lectin+功能性血管、VCAM-1+血管 TLS形成:免疫荧光检测CD45、PNAd、CD3、B220、CD11c、CD31等

摘要

在肿瘤微环境(TME)中诱导完整的抗肿瘤免疫反应对于成功的癌症免疫治疗至关重要。在此,我们报道了一种携带mIL-15的溶瘤腺病毒(Ad-IL15)能够在癌症小鼠模型中有效诱导抗肿瘤免疫反应并抑制肿瘤生长。我们发现Ad-IL15促进了TME中包括树突状细胞(DCs)、T细胞和自然杀伤(NK)细胞在内的免疫细胞的活化和浸润。出乎意料的是,我们观察到Ad-IL15还诱导了TME中的血管正常化和三级淋巴结构形成。此外,我们证明了Ad-IL15诱导的TME变化依赖于Ad-IL15诱导的DCs中STING-TBK1-IRF3通路的激活。总之,我们的发现表明Ad-IL15是癌症免疫治疗的候选药物,可促进免疫细胞活化和浸润、肿瘤血管正常化以及TME中三级淋巴结构的形成。

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
溶瘤腺病毒Ad-IL15是否能在肿瘤微环境中诱导抗肿瘤免疫反应,并通过何种机制促进血管正常化和三级淋巴结构形成。
核心机制
Ad-IL15通过激活DCs中的STING-TBK1-IRF3通路,促进DC成熟,进而增强免疫细胞浸润、血管正常化和非经典TLS形成。
主要证据
RNA-seq和流式细胞术显示Ad-IL15激活DC并上调血管正常化和TLS相关基因;体内实验中Ad-IL15治疗增加TIL浸润、促进血管成熟和TLS形成,而TBK1抑制剂Amlexanox可阻断这些效应。
研究意义
该研究为OV治疗机制提供见解,并表明靶向TME是进一步研究抗肿瘤OV的潜在策略。

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

体外病毒特性验证

验证Ad-IL15能否感染肿瘤细胞并表达IL-15,同时评估其溶瘤能力和安全性。

用Ad-IL15感染人肿瘤细胞系(A549, U87, MDA-MB-231)和小鼠肿瘤细胞系(LLC, MC38, B16-F10),检测IL-15分泌、细胞活力(CCK-8)和病毒蛋白表达。

2

体内抗肿瘤效果评估

评估Ad-IL15在免疫活性小鼠模型中的抗肿瘤作用和对肿瘤浸润淋巴细胞的影响。

建立B16-F10和MC-38皮下肿瘤模型,瘤内注射PBS、Ad或Ad-IL15,监测肿瘤体积,并通过流式细胞术分析肿瘤浸润免疫细胞。

3

血管正常化和TLS形成评估

检测Ad-IL15治疗对肿瘤血管结构、功能和三级淋巴结构形成的影响。

收集肿瘤组织,通过免疫荧光和RT-PCR分析缺氧、血管成熟标志物、淋巴管密度以及TLS相关细胞和结构。

4

机制验证

验证Ad-IL15是否通过STING通路激活DC,从而介导血管正常化和TLS形成。

分离BMDC并刺激,进行RNA-seq分析差异表达基因,然后用TBK1抑制剂Amlexanox验证STING通路参与。

5

体内机制验证

验证STING通路在Ad-IL15诱导的免疫激活、血管正常化和TLS形成中的体内作用。

在B16-F10模型中,用Amlexanox与Ad/Ad-IL15联合治疗,分析肿瘤生长、免疫细胞浸润、血管标志物和TLS形成。

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Gibco--
胎牛血清----
DH5α感受态细胞----
细胞计数试剂盒-8Meitune--
小鼠IL-15 ELISA试剂盒Neobioscience--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜----
增强化学发光底物----
EDTA抗原修复缓冲液----
DAPI染色液----
Alexa Fluor 488标记的番茄凝集素Vector Laboratories--
胶原酶IGibco--
胶原酶IVGibco--
细胞染色缓冲液BioLegend--
固定/破膜液BD Biosciences--
透化/洗涤缓冲液BD Biosciences--
PMA/离子霉素混合物----
布雷非德菌素A/莫能菌素混合物----
7-AAD染色液----
RNA快速纯化试剂盒Esunbio--
PrimeScript RT预混液Takara--
TB Green预混Ex TaqTakara--
TRIzol试剂----
Bgiseq500测序平台BGI--
重组小鼠粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子Peprotech--
重组小鼠白细胞介素-4Peprotech--
阿米洛诺克斯MedChemExpress--

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
病毒构建
病毒构建步骤、质粒载体、包装细胞、病毒滴度检测方法
阅读提示:Materials and Methods - Viruses, Figure S1
细胞培养
细胞系来源、培养基、血清浓度、抗生素浓度、培养条件、传代次数
阅读提示:Materials and Methods - Cell lines
动物模型
小鼠品系、周龄、性别、饲养条件、肿瘤细胞注射数量和部位、治疗剂量、时间和给药方式
阅读提示:Materials and Methods - Animal experiments, Figure 3 legend
病毒处理与IL-15检测
MOI值、感染时间、IL-15检测方法(ELISA)、标准曲线
阅读提示:Materials and Methods - In vitro infection experiments and mIL-15 measured
BMDC培养和刺激
骨髓细胞分离方法、GM-CSF和IL-4浓度、培养时间、刺激条件和时间
阅读提示:Materials and Methods - Bone marrow harvest and DC culture
Western blot
抗体清单、稀释比例、阻断条件、孵育时间、显色方法
阅读提示:Materials and Methods - Western blotting, Table S1
免疫荧光
组织固定、切片厚度、抗原修复方法、抗体浓度、孵育时间、图像采集和分析软件
阅读提示:Materials and Methods - Immunofluorescence staining of mouse samples
流式细胞术
组织消化酶浓度和时间、细胞过滤、抗体组合、染色步骤、固定破膜方案、数据分析软件
阅读提示:Materials and Methods - Multicolor flow cytometry
RNA提取和qPCR
RNA提取试剂盒、逆转录引物、qPCR条件、内参基因、引物序列
阅读提示:Materials and Methods - Quantitative real-time PCR (qPCR)
RNA-seq
RNA质检标准、文库构建方法、测序平台、数据分析流程和参数
阅读提示:Materials and Methods - RNA-seq and analysis
生信分析
数据库来源、算法版本、统计检验方法和阈值
阅读提示:Materials and Methods - Bioinformatic analysis
统计分析
统计软件版本、检验方法选择依据、显著性阈值、样本量
阅读提示:Materials and Methods - Statistical analysis