LRIG2通过LAMP1-STAT3通路抑制胶质瘤中NK细胞诱导的GSDME介导的细胞焦亡

LRIG2 suppresses NK cell-induced GSDME-mediated pyroptosis via the LAMP1-STAT3 pathway in glioma

作者信息Xiaoshuang Hou, Lan Lin, Po Zhang, Youwei Li, Minhai Dong, Sui Chen, Xiaohu Oyang, Jingbo Wang, Fangling Cheng, Xiaopeng Li, Min Zhao, Feng Mao, Xingjiang Yu, Desheng Hu, Baofeng Wang, Dongsheng Guo
PMID42744390
发布时间2026-09-15
DOI10.1136/jitc-2026-015730

实验完整度

高

包含体外共培养、原位胶质瘤小鼠模型、患者样本和组学数据,并有CRISPR敲除和Co-IP等功能机制验证。

主要模型

人胶质瘤细胞系LN229、HS683和原代胶质瘤细胞系FU 人NK细胞系NK92-MI和原代NK细胞 小鼠胶质瘤细胞系GL261 C57BL/6和RAG1-KO小鼠原位胶质瘤模型

重点核对

体外共培养中NK细胞与胶质瘤细胞的效靶比为2:1,共培养时间为2小时 diABZI腹腔注射剂量为1.25 mg/kg(thioglycollate诱导腹膜炎模型) diABZI颅内注射剂量为低剂量1.5 mg/kg或高剂量3 mg/kg(体内GSDME切割实验) LRIG2过表达或敲低后检测NK细胞颗粒酶B和穿孔素释放及GSDME切割 STAT3敲除NK92-MI细胞后检测颗粒酶B、穿孔素释放及GSDME切割

摘要

背景:胶质瘤对现有疗法具有耐药性,基于自然杀伤(NK)细胞的免疫疗法疗效有限。Gasdermin E(GSDME)介导的细胞焦亡参与NK细胞诱导的肿瘤杀伤,但胶质瘤微环境中NK细胞功能障碍的机制尚不清楚。本研究探讨富含亮氨酸重复序列和免疫球蛋白样结构域2(LRIG2)是否使胶质瘤细胞逃逸NK细胞诱导的细胞焦亡,并阐明其潜在机制。方法:我们使用体外共培养系统,将胶质瘤细胞系(LN229、HS683、FU)与原代NK细胞或NK92-MI细胞共培养,评估细胞毒性、细胞焦亡(乳酸脱氢酶释放、形态学、Western blot检测GSDME切割)和细胞因子释放(Cytometric Bead Array)。在体内,C57BL/6和RAG1-KO小鼠的原位胶质瘤模型接受颅内干扰素基因刺激因子激动剂diABZI治疗。机制解析涉及生化方法(共免疫沉淀-质谱和膜蛋白提取)、细胞成像(免疫荧光)和通过CRISPR介导的敲低进行的基因扰动。结果:NK细胞在体外诱导胶质瘤细胞中GSDME依赖性细胞焦亡,但由于NK细胞毒性受抑制,这一效应在体内受损。LRIG2在胶质瘤中高表达;其过表达抑制GSDME切割、细胞焦亡和胶质瘤细胞死亡,而LRIG2敲低增强这些效应。机制上,从胶质瘤细胞脱落的可溶性LRIG2与NK细胞上的溶酶体相关膜蛋白1(LAMP1)结合,通过Janus激酶1(JAK1)上调磷酸化信号转导和转录激活因子(p-STAT3),并减少颗粒酶B和穿孔素的释放。通过LRIG2敲低或STAT3敲除破坏LRIG2–LAMP1–STAT3轴可恢复NK细胞毒性和GSDME切割。将LRIG2敲低与diABZI联合使用显著增强NK细胞颗粒酶B表达并延长小鼠生存期。结论:LRIG2通过LAMP1–STAT3通路抑制NK细胞诱导的GSDME介导的细胞焦亡,从而使胶质瘤发生免疫逃逸。靶向该轴是增强胶质瘤NK细胞免疫疗法的一种有前景的策略,将LRIG2定位为潜在的生物标志物和治疗靶点。

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
LRIG2是否使胶质瘤细胞逃逸NK细胞诱导的细胞焦亡,及其潜在机制是什么?
核心机制
从胶质瘤细胞脱落的可溶性LRIG2与NK细胞表面的LAMP1结合,通过JAK1上调p-STAT3,进而抑制颗粒酶B和穿孔素的释放,阻碍GSDME切割和细胞焦亡。
主要证据
体外共培养显示NK细胞诱导GSDME依赖性焦亡;LRIG2过表达抑制GSDME切割和焦亡,敲低则增强;Co-IP-MS鉴定LAMP1为LRIG2结合蛋白;LAMP1敲低或STAT3敲除逆转LRIG2效应;体内diABZI联合LRIG2敲低增强NK细胞GzmB表达并延长小鼠生存期。
研究意义
靶向LRIG2-LAMP1-STAT3轴以恢复GSDME介导的细胞焦亡,是增强胶质瘤NK细胞免疫疗法的潜在策略,LRIG2可作为生物标志物和治疗靶点。

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

体外共培养验证NK细胞对胶质瘤细胞的杀伤和焦亡诱导

验证NK细胞是否通过GSDME切割诱导胶质瘤细胞焦亡。

将胶质瘤细胞系LN229、HS683与NK92-MI细胞或原代NK细胞共培养,检测细胞死亡(FVD+)、LDH释放、形态学变化及GSDME切割。

2

体内模型验证NK细胞浸润及GSDME切割

验证体内NK细胞浸润和GSDME切割是否受STING激动剂diABZI影响。

将HS683细胞颅内植入RAG1-KO小鼠,给予颅内注射diABZI(低剂量1.5 mg/kg或高剂量3 mg/kg),15天后取肿瘤组织Western blot检测GSDME切割。

3

LRIG2对NK细胞杀伤和GSDME切割的调控

探究LRIG2过表达或敲低对NK细胞诱导的焦亡和GSDME切割的影响。

在LN229、HS683、FU细胞中过表达或敲低LRIG2,与原代NK细胞或NK92-MI细胞共培养,检测细胞死亡、LDH释放、GSDME切割及Caspase3活化。

4

鉴定LRIG2与NK细胞膜蛋白LAMP1的相互作用

确定LRIG2在NK细胞上的结合靶点。

共培养胶质瘤细胞和NK细胞,提取膜蛋白和总蛋白,Flag抗体Co-IP结合质谱鉴定互作蛋白,并通过Co-IP和免疫荧光验证LRIG2与LAMP1的结合。

5

LRIG2-LAMP1轴激活NK细胞STAT3信号

探究LRIG2结合LAMP1后对NK细胞STAT信号通路的影响。

共培养或sLRIG2处理NK细胞,Western blot检测STAT家族及p-STAT3表达;siRNA敲低LAMP1后检测p-STAT3变化;分析JAK家族表达。

6

验证LRIG2-LAMP1-STAT3轴对NK细胞功能和GSDME切割的影响

确认LRIG2通过STAT3抑制NK细胞毒性和GSDME切割。

在NK92-MI细胞中CRISPR敲除STAT3,与LRIG2过表达或对照胶质瘤细胞共培养,检测颗粒酶B、穿孔素释放及GSDME切割。

7

体内验证LRIG2敲低联合diABZI对NK细胞功能和小鼠生存的影响

评估靶向LRIG2联合STING激动剂对胶质瘤的体内疗效。

将HS683或HS683-ShLRIG2颅内植入RAG1-KO或C57BL/6小鼠,联合颅内注射diABZI,检测NK细胞GzmB表达和小鼠生存期。

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
diABZI STING激动剂SelleckS8796
人Fc受体阻断液BioLegend422301
CD45-APC Cy7抗体BioLegend368516
CD3-FITC抗体BioLegend300306
CD56-Cy7抗体BioLegend362512
P2Y12-PE抗体BioLegendS16001E
CD8-PercP Cy5.5抗体BioLegend344710
颗粒酶B-APC抗体BioLegend372204
穿孔素-BV421抗体BioLegend308122
CD45-FITC抗体BioLegend157607
NK1.1-PE Cy7抗体BD Biosciences552878
CD3-APC Cy7抗体BioLegend100222
CD8-PercP Cy5.5抗体BD Biosciences551162
CD107a-BV421抗体BD Biosciences564347
Zombie B55可固定活性染料试剂盒BioLegend423122
热灭活马血清Thermo Fisher26050088
Ficoll分离液Tian Jin Hao Yang Biological ManufactureLDS1075
NK细胞磁珠分选试剂盒Miltenyi Biotec130–092-657
Lenti-CRISPRv2质粒--Addgene_98290
人自然杀伤细胞核转染试剂盒LonzaVPA-1005
LDH细胞毒性检测试剂盒BeyotimeC0016
LEGENDplex人CD8/NK多因子检测试剂盒BioLegend741186
超滤离心管AmiconUFC9050
Western和免疫沉淀细胞裂解液BeyotimeP0013
BeyoMag抗Flag磁珠BeyotimeP2115
Protein A+G磁珠免疫沉淀试剂盒BeyotimeP2179
膜蛋白和胞质蛋白提取试剂盒BeyotimeP0033
RIPA裂解液ServicebioG2002
组织匀浆器ServicebioKZ-II
HRP标记山羊抗兔抗体BeyotimeA0208
HRP标记山羊抗鼠抗体BeyotimeA0216
iBright CL750成像系统Thermo Fisher Scientific, InvitrogenCL750
GSDME抗体Cell Signaling Technology19453
FLAG抗体Proteintech66008–4 Ig
LRIG2抗体Abcamab157492
BCL2抗体Proteintech12 789–1 AP
LAMP1抗体Cell Signaling Technology15665
STAT3抗体Cell Signaling Technology12640
PARP抗体Cell Signaling Technology9532
GSDMB抗体Cell Signaling Technology76439
p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145
GSDMD抗体Cell Signaling Technology39754
β-actin抗体ABclonalAC004
GAPDH抗体ABclonalA19056
LAMP1抗体Proteintech67300–1 Ig
Nkp46抗体Thermo Fisher ScientificPA5-102860
CD44抗体Proteintech60224–1 Ig
远红血浆膜荧光探针-DiDBeyotimeC1039
CFSEBD BiosciencesAB 2869649

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
体外NK细胞与胶质瘤细胞共培养
效靶比(NK:胶质瘤)=2:1,共培养时间2小时,使用无血清DMEM,NK细胞预先洗涤两次
阅读提示:Methods中'Co-culture of NK cells and glioma cells'小节
体内diABZI诱导NK细胞招募
C57BL/6小鼠,腹腔注射3% thioglycollate + diABZI 1.25 mg/kg,72小时后收集腹腔细胞
阅读提示:Methods中'diABZI-induced NK cell recruitment assay'小节
体内GSDME切割检测
RAG1-KO小鼠颅内植入HS683细胞,diABZI颅内注射低剂量1.5 mg/kg或高剂量3 mg/kg,第15天取肿瘤组织
阅读提示:Methods中'In vivo GSDME cleavage assay'小节及online supplemental figure S2G
LRIG2过表达或敲低胶质瘤细胞构建
LRIG1/2/3过表达和LRIG2敲低载体构建方法及筛选条件(文中引用先前描述,未提供具体序列或筛选浓度)
阅读提示:Methods中'Establishment of cell lines'小节及参考文献16、17、19
STAT3敲除NK92-MI细胞构建
sgRNA序列(STAT3 Forward: CACCGAGCTACAGCAGCTTGACACA, Reverse: AAACTGTGTCAAGCTGCTGTAGCTC),克隆至Lenti-CRISPRv2,嘌呤霉素筛选
阅读提示:Methods中'Establishment of cell lines'小节