激素治疗通过诱导SUMO化介导的免疫原性细胞死亡增强化疗免疫治疗

Hormone therapy potentiates chemoimmunotherapy by inducing SUMOylation-mediated immunogenic cell death

作者信息Jiaqian Li, Mingzhu Liu, Chunping Wei, Yunxuan Zhou, Ning Wen, Jiang Li, Qiyi Zhao
PMID42823086
发布时间2026-10-01
DOI10.1136/jitc-2025-014506

实验完整度

高

含临床队列(483例及外部队列)、细胞系、免疫活性小鼠模型,并进行HMGB1 SUMO化位点突变及中和抗体功能验证

主要模型

ER+乳腺癌患者临床队列(N=483)及外部队列 ER−乳腺癌患者临床队列(N=110)及外部队列 人乳腺癌细胞系MDA-MB-231、MDA-MB-468、MCF-7、BT-474 免疫活性C57BL/6小鼠DMMC-02同种移植瘤模型

重点核对

ER状态分组(ER+ vs ER−)与病理完全缓解率关联 HMGB1 K114位点SUMO化对HMGB1核释放的调控 ER与HMGB1 HMG Box B结构域及DBD(180–282 aa)的直接相互作用 Epirubicin(7 mg/kg,每周,腹腔注射)与fulvestrant(150 mg/kg,每周,皮下注射)联合PD-1抗体的体内疗效 HMGB1敲除或α-HMGB1中和抗体对联合治疗效果的阻断

摘要

背景:将免疫治疗与内分泌治疗和/或化疗联合可改善雌激素受体阳性/HER2阴性(ER+HER2−)乳腺癌患者的预后;然而,其潜在机制尚不清楚,限制了其在临床实践中的广泛应用。本研究旨在探讨ER信号如何调控抗肿瘤免疫并影响化疗免疫治疗的应答。方法:我们在接受免疫治疗和新辅助化疗的ER阳性和ER阴性乳腺癌患者中,评估了内部和外部队列的病理完全缓解率。通过高迁移率族蛋白B1(HMGB1)SUMO化,开展机制研究以探索ER与免疫原性细胞死亡(ICD)之间的交叉对话。使用ER+乳腺癌的免疫活性小鼠模型评估化疗免疫治疗方案的潜在治疗效果。结果:在内部和外部队列中,ER−乳腺癌患者在接受免疫治疗和新辅助化疗后的病理完全缓解率高于ER+乳腺癌患者。ER−乳腺癌在化疗后观察到增强的免疫应答,这归因于通过释放HMGB1诱导ICD。机制上,ER通过直接与HMG Box B结构域相互作用并抑制其在K114位点的SUMO化来抑制HMGB1释放,从而抑制抗肿瘤免疫应答。结论:在治疗上,将ER拮抗剂与化疗联合,在免疫活性小鼠模型中通过HMGB1增强了PD-1阻断的疗效。这些发现为解决ER+乳腺癌患者的免疫治疗耐药提供了新的机制见解和临床策略。

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
ER信号如何调控抗肿瘤免疫并影响ER+HER2−乳腺癌对化疗免疫治疗的应答?
核心机制
ER通过其DNA结合域直接结合HMGB1的HMG Box B结构域,抑制HMGB1在K114位点的SUMO化,从而阻止HMGB1从细胞核释放,抑制化疗诱导的免疫原性细胞死亡和抗肿瘤免疫应答。
主要证据
临床队列显示ER−患者pCR率更高;体外ER敲低/过表达改变HMGB1释放;K114R突变抑制HMGB1释放并削弱T细胞增殖和CTL杀伤;小鼠模型中fulvestrant+epirubicin+anti-PD-1抑制肿瘤生长,α-HMGB1或HMGB1敲除阻断该效应。
研究意义
为ER+乳腺癌中内分泌治疗、化疗和免疫治疗三联方案提供机制依据,并为其他ER高表达实体瘤的免疫联合策略提供新范式。

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

临床队列分析ER状态与化疗免疫治疗应答

评估ER状态与NAC及NAC+免疫治疗病理完全缓解率的关联

收集483例接受NAC的乳腺癌患者和110例接受NAC+免疫治疗的患者临床数据,以及外部队列,分析pCR率

2

ER+小鼠乳腺癌细胞系DMMC-02的建立

构建免疫活性小鼠ER+乳腺癌模型以评估联合治疗

用MPA和DMBA诱导C57BL/6小鼠乳腺肿瘤,将肿瘤片段植入NSG小鼠,分离单细胞并选择性胰酶消化去除成纤维细胞,建立DMMC-02细胞系

3

体外评估化疗对ER−和ER+乳腺癌免疫原性的影响

确定ER表达是否影响化疗诱导的抗原呈递和T细胞杀伤

用表柔比星IC50浓度处理ER−(MDA-MB-231、MDA-MB-468)和ER+(MCF-7、BT-474)细胞,与DC共培养检测CD80/CD86,与T细胞共培养检测增殖和杀伤

4

检测化疗后HMGB1释放及ICD标志物

验证ER−乳腺癌化疗后是否发生ICD及HMGB1释放差异

表柔比星处理细胞后,ELISA检测上清HMGB1,免疫荧光和Western blot检测HMGB1核质定位,同时检测CRT暴露和ATP分泌

5

解析ER调控HMGB1 SUMO化的分子机制

确定ER是否通过抑制HMGB1 SUMO化调控其释放,并定位关键位点

免疫共沉淀检测SUMO化HMGB1,体外SUMO化实验,构建K82R、K86R、K90R、K114R、K147R、K167R、K177R突变体,免疫共沉淀和结构域缺失突变体定位ER与HMGB1互作结构域

6

体内验证ER拮抗剂联合化疗增强免疫治疗疗效

评估fulvestrant+epirubicin+anti-PD-1三联方案的抗肿瘤效果并验证HMGB1依赖性

C57BL/6小鼠乳腺脂肪垫接种DMMC-02细胞,肿瘤可触及后给予epirubicin、fulvestrant、anti-PD-1,部分组加α-HMGB1或α-CD8中和抗体或HMGB1敲除

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
MTS细胞增殖检测试剂盒PromegaG3582
Annexin V凋亡检测试剂盒BioLegend640911
CD8+ T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130–096-495
CD14+细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-050-201
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子Novus BiologicalsNBP2-34893
白细胞介素-4Novus BiologicalsNBP2-34896
白细胞介素-2PeproTech200-02-50
PE标记抗CD80抗体eBioscience12-0809-42
APC标记抗CD86抗体eBioscience17-0862-82
APC标记抗CD8a抗体eBioscience17-0086-42
eFluor 450标记抗穿孔素抗体eBioscience48-9994-42
PE标记抗颗粒酶B抗体eBioscience12-8896-42
HMGB1酶联免疫吸附试剂盒Novus BiologicalsNBP2-62781
兔抗钙网蛋白抗体Abcamab92516
抗CD8抗体Santa Cruzsc-7970
抗ER-α抗体Proteintech21244-1 AP
抗HMGB1抗体Abcamab18256
原位细胞死亡检测试剂盒Roche11684817910
兔抗人ER-α抗体Abcamab138492
兔抗人CD8抗体ZSGB-BIOZA-0508
羧基荧光素琥珀酰亚胺酯Thermo FisherC34554
CellTracker深红染料Thermo Fisher ScientificC34565
CD8微珠Miltenyi Biotec130-045-201
ATP检测试剂盒InvitrogenA22066
NE-PER核质分离试剂Thermo Fisher Scientific78833
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher ScientificA55860
抗HMGB1抗体Abcamab79823
抗组蛋白H3抗体CST9715S
抗GAPDH抗体ProteintechHRP-60004
抗SUMO-1抗体CST4930s
抗SUMO-2/3抗体CST4971
抗His标签抗体Proteintech66005-1 Ig
抗HA标签抗体CST3724T
抗HMGB1中和抗体(3E8)BioLegend--
抗CD8中和抗体(2.43)BioXcell--
抗PD-1抗体(RMP1-14)BioXcell--
IFN-γ酶联免疫吸附试剂盒DAKAWE1210002
TRIzol试剂Thermo Fisher ScientificA33251
PrimeScript逆转录预混液Takara BioRR036A
SYBR预混Ex Taq IITaKaRa BioRR820A
IFN-γ酶联免疫斑点试剂盒Dakewe Biotech2210002
免疫沉淀裂解缓冲液Thermo Fisher Scientific87787
Dynabeads蛋白A磁珠Thermo Fisher Scientific10 001D
HisPur Ni-NTA纯化试剂盒Thermo Fisher Scientific88229
Amicon Ultra-0.5离心柱Merck MilliporeZ677094
SUMO化检测试剂盒Enzo Life SciencesBML-UW8955

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
临床队列分析
NAC方案:多柔比星或表柔比星60–80 mg/m2,每3周,4–8周期;免疫治疗药物包括pembrolizumab、toripalimab、camrelizumab、sintilimab;外部验证队列I-SPY 1(GSE32603)和I-SPY 2(n=67)
阅读提示:Methods 'Patients and tissue samples'及table 1、table 3
DMMC-02细胞系建立
MPA pellets释放50 mg/90天;DMBA 5 mg/mL,200 µL口服灌胃,第1、2、4、5、7、8周;NSG小鼠乳腺脂肪垫植入
阅读提示:Methods 'Animal experiments'
体外化疗与免疫细胞共培养
表柔比星IC50浓度处理24小时;DC:T细胞比例5:1;CTL杀伤E:T比例10:1,共培养18小时;Subasumstat 100 nM处理24小时
阅读提示:Methods 'Cell culture and induction of cell death'、'Generation of tumor-specific DCs and T cells'、'Cytotoxicity assays'
HMGB1 SUMO化位点鉴定
突变位点K82R、K86R、K90R、K114R、K147R、K167R、K177R;体外SUMO化反应体系含E1、E2、SUMO1/2、ATP、HMGB1、重组ER
阅读提示:Methods 'In vitro SUMOylation assay'、'Mammalian expression vectors'及figure 4
体内联合治疗及中和抗体实验
Epirubicin 7 mg/kg,每周,腹腔注射;fulvestrant 150 mg/kg,每周,皮下注射;anti-PD-1 200 µg,每周两次,腹腔注射;α-HMGB1 1 mg/kg,每周两次;α-CD8 200 µg,每周两次;每组n=6
阅读提示:Methods 'Animal experiments'及figure 6 legend