LIM和SH3蛋白1缺乏通过破坏细胞骨架动力学赋予胃癌对细胞毒性淋巴细胞介导的裂解和免疫治疗的抵抗性

LIM and SH3 protein 1 deficiency confers resistance to cytotoxic lymphocyte-mediated lysis and immunotherapy in gastric cancer by disrupting cytoskeleton dynamics

作者信息Teming Zhang, Yingying Sun, Chao Chen, Jingwei Zheng, Liyun Chang, Yizhen Xiang, Qiongying Zhang, Haoliang Li, Wangkai Xie, Qiaoyi Xu, Chenchen Mao, Mingdong Lu, Zhenzhai Cai, Xian Shen, Xiangyang Xue, Zheng Han
PMID42686372
发布时间2026-09
DOI10.1136/jitc-2025-014475

实验完整度

包含体外细胞系敲除/回补、活细胞成像、动物模型及患者样本等多种证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

胃癌细胞系(HGC-27、SGC-7901、MFC) 615小鼠皮下及原位移植瘤模型 胃癌患者肿瘤组织样本 外周血单个核细胞(PBMC)

重点核对

LASP1基因敲除细胞系的构建及验证 PBMC共培养的效应细胞与靶细胞比例(E:T)及时间 抗PD-1抗体和对照IgG的给药剂量及频率 辛伐他汀的给药剂量及方式 免疫突触处肌动蛋白和脂质膜动力学的检测方法

摘要

背景:大量研究致力于肿瘤细胞逃避免疫系统识别和操纵免疫微环境以促进免疫逃逸的机制。近期研究表明,病毒和肿瘤可以通过重塑肌动蛋白细胞骨架来保护自身免受免疫细胞毒性。然而,细胞骨架介导的免疫抵抗及涉及的特异性细胞骨架相关蛋白仍需进一步研究。方法:利用单细胞RNA测序鉴定四种消化系统肿瘤中与抗程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)治疗反应相关的细胞骨架相关基因。采用免疫组织化学检测胃癌中LASP1的表达,并分析其对生存和抗PD-1反应的预后价值。在体内和体外确定LASP1缺陷对肿瘤对抗PD-1治疗和细胞毒性淋巴细胞介导裂解反应的影响。使用活细胞成像比较LASP1缺陷和模拟肿瘤细胞在免疫突触处的肌动蛋白细胞骨架动力学。使用免疫共沉淀、免疫荧光、结构域缺失互补和Laurdan染色剖析LASP1介导免疫抵抗的分子机制。结果:胃癌中LASP1的缺陷影响肿瘤细胞对免疫治疗的敏感性,并诱导细胞毒性淋巴细胞耗竭。LASP1可能作为支架蛋白调节Arp2/3复合物并重塑免疫突触处的细胞骨架。肿瘤细胞中LASP1缺陷通过破坏免疫突触处细胞骨架动力学介导的细胞膜脂质组织来损害裂解性免疫突触功能。最后,辛伐他汀联合抗PD-1治疗逆转了LASP1缺陷肿瘤的免疫治疗抵抗。结论:肿瘤中LASP1的缺陷通过影响细胞骨架动力学介导的细胞膜脂质组织介导免疫突触功能障碍,从而使肿瘤能够保护自身免受免疫细胞毒性和免疫治疗的影响。关键词:胃癌,免疫治疗,逃逸/规避。

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
胃癌细胞中细胞骨架相关蛋白LASP1的缺乏如何影响细胞毒性淋巴细胞介导的裂解和免疫治疗反应及其机制。
核心机制
LASP1作为支架蛋白,通过其NEB和SH3结构域调节Arp2/3复合物,介导免疫突触处肌动蛋白细胞骨架的动力学重塑,进而驱动细胞膜脂质组织的改变;LASP1缺乏导致该过程受损,形成脂质屏障,使肿瘤抵抗细胞毒性淋巴细胞介导的裂解。
主要证据
体外实验显示LASP1敲除的胃癌细胞对PBMC介导的裂解抵抗力增强,且伴有免疫突触处肌动蛋白和脂质膜重塑缺失;体内实验显示LASP1敲除的MFC肿瘤对抗PD-1治疗无反应,并诱导CD8+ T细胞耗竭;患者样本分析显示LASP1低表达与免疫治疗反应差相关。
研究意义
研究揭示了细胞骨架介导的免疫抵抗机制,并提示LASP1可作为预测免疫治疗反应的生物标志物,同时为联合辛伐他汀和抗PD-1治疗以改善免疫治疗疗效提供了策略依据。

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

鉴定与免疫治疗相关的细胞骨架基因

在单细胞水平筛选与抗PD-1治疗反应相关的细胞骨架相关基因。

对四种消化系统肿瘤(胃癌、结直肠癌、食管鳞癌、肝细胞癌)的抗PD-1治疗队列进行单细胞RNA测序分析,比较应答者与无应答者肿瘤上皮细胞的基因表达,并通过与肌动蛋白细胞骨架相关基因集取交集,鉴定出LASP1和VIM。

2

临床样本验证LASP1表达与预后及免疫治疗反应的关系

评估胃癌组织中LASP1表达水平与患者生存预后及抗PD-1治疗反应的相关性。

通过免疫组织化学检测多个胃癌队列中LASP1的表达,分析其与总生存期、无进展生存期及免疫治疗反应的关系。

3

体外实验验证LASP1缺乏对细胞毒性淋巴细胞杀伤的影响

确定LASP1缺乏对肿瘤细胞对细胞毒性淋巴细胞介导裂解敏感性的直接影响。

在HGC-27和SGC-7901细胞中敲除LASP1,并与PBMC共培养检测肿瘤细胞凋亡;通过回补实验验证LASP1功能的特异性。

4

免疫突触处细胞骨架动力学分析

探究LASP1缺乏是否影响免疫突触形成过程中的细胞骨架动态变化。

利用Lifeact标记的SGC-7901细胞与CD8+ T细胞或NK细胞结合,通过活细胞成像观察肿瘤侧肌动蛋白在免疫突触处的动态重组。

5

机制研究:LASP1与Arp2/3复合物的相互作用

确定LASP1调节细胞骨架动态的功能域及其与Arp2/3复合物的相互作用。

通过免疫共沉淀和免疫荧光实验验证LASP1与Arp2/3复合物的相互作用,并利用结构域缺失突变体(ΔNEB、ΔSH3)确定关键功能域。

6

脂质膜动力学分析

研究LASP1介导的细胞骨架重塑是否影响免疫突触处的细胞膜脂质组织。

使用Laurdan染色检测免疫突触处细胞膜的脂质堆积,并通过7-酮胆固醇处理抑制脂质膜重塑,观察对颗粒酶B积累的影响。

7

体内实验验证LASP1缺乏对免疫治疗的影响及联合治疗策略

验证LASP1缺乏是否导致抗PD-1治疗耐药,并评估辛伐他汀联合治疗的效果。

将LASP1敲除的MFC细胞皮下或原位接种至615小鼠,给予抗PD-1抗体或联合辛伐他汀治疗,监测肿瘤生长并分析肿瘤免疫微环境。

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Gibco--
Ficoll-Paque分离液Cytiva--
X-VIVO 15培养基Lonza--
7-酮胆固醇MCEHY-113342
胆固醇MCEHY-N0322
甲基-β-环糊精MCEHY-101461
Lipofectamine 2000Invitrogen11668019
pSpCas9(BB)-2A-Puro质粒Addgene#48139
抗PD-1抗体Bio X CellBE0273
对照IgGBio X CellBE0089
辛伐他汀MCEHY-17502
布雷菲德菌素ABioLegend420601
颗粒酶B抗体BioLegend372207
IFN-γ抗体BioLegend202527
Ki-67抗体BioLegend350513
Annexin V-APC/7-AAD凋亡检测试剂盒Multi SciencesAT105
7-AADBioLegend420404
CD8抗体BioLegend301006
PD-1抗体BioLegend329906
LAG-3抗体BioLegend369330
TIM-3抗体eBioscience17-3109-42
CD45抗体BioLegend103114
CD107A抗体BioLegend328607
CD3抗体BioLegend300426
CD56抗体BioLegend318310
GZMB抗体BioLegend372207
CD69抗体BioLegend388604
CD137抗体BioLegend309810
CD8抗体BioLegend100706
PD-1抗体BioLegend135206
TIM-3抗体BioLegend119706
LAG-3抗体BioLegend125240
Ki-67抗体BioLegend652405
抗CD2抗体HUABIOHA722484
抗穿孔素-1抗体HUABIOHA723797
抗LASP1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-374059
抗ARP2抗体HUABIOHA721348
Alexa Fluor 488标记山羊抗小鼠IgGInvitrogenA-11008
Alexa Fluor 647标记山羊抗兔IgGInvitrogenA-21235
鬼笔环肽-Alexa Fluor 568InvitrogenA-12380
抗LASP1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-374059
抗GAPDH抗体CST2118
抗ARPC2抗体Proteintech15058-1-AP
抗ARP2抗体HUABIOHA721348
抗ARP3抗体HUABIOET7107-97
抗β-肌动蛋白抗体Proteintech66009-1-Ig
RIPA裂解液----
增强化学发光试剂Thermo Fisher Scientific--
NP40缓冲液BeyotimeP0013F
蛋白酶抑制剂混合物Sigma-AldrichS8830
抗HA磁珠Thermo Scientific88837
非还原性上样缓冲液Thermo Scientific39001
人CD8+ T细胞分选试剂盒BioLegend480129
人NK细胞分选试剂盒Invitrogen11349D
CFDA-SEMCEHY-D0938
PKH26MCEHY-D1451
PKH67MCEHY-D1421
Laurdan染料MCEHY-D0080
T细胞激活剂CD3/CD28Gibco11 161D
Chromium10x Genomics--
诺禾致源Novogene--
STELLARIS 5Leica--
Axio Observer 5Zeiss--
Nanowizard VJPK-Bruker--
AFM探针SAA-SPH-5UMBruker--
FACSCanto IIBD Biosciences--
HeliosFluidigm--
TRIzol试剂Invitrogen--
RNAlaterInvitrogen--
cDNA合成试剂盒TOYOBOFSQ-101
QuantiNova SYBR Green PCR试剂盒QIAGEN--
多重免疫组化试剂盒Panovue--
DAPISigma-Aldrich--
顺铂Fluidigm--
MaxPar固定和透化缓冲液Fluidigm--
MaxPAR抗体标记试剂盒Fluidigm--

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
胃癌细胞系(SGC-7901, HGC-27, MFC)的培养条件和培养基
阅读提示:Methods: Cell lines and cell culture
基因敲除和过表达
CRISPR-Cas9敲除LASP1的guide RNA序列,过表达载体和转染方法
阅读提示:Methods: Knockout and overexpression of LASP1
体外杀伤实验
PBMC的活化条件、效应-靶细胞比例(E:T)、共培养时间
阅读提示:Methods: In vitro killing assay
免疫突触分析
活细胞成像和荧光染色的具体条件,包括Lifeact标记、Laurdan染色等
阅读提示:Methods: Immunofluorescence and live-cell imaging
动物实验
615小鼠的周龄和性别、肿瘤细胞接种数量和途径、抗PD-1抗体和辛伐他汀的剂量及给药方案
阅读提示:Methods: Animal experiments