肿瘤相关高内皮微静脉通过ALOX12驱动淋巴结内门静脉特异性免疫逃逸

Tumour-associated high endothelial venules drive portal-specific immune evasion in lymph nodes via ALOX12.

作者信息Qidong Xia, Jiayao Pan, Xiaoqi Weng, Shunrong Li, Jiaqian Li, Shijian Song, Jiang Li, Boxuan Zhou, Xinwei Liu, Dong-Ming Kuang, Nu Zhang, Jin Jin, Jinting Liu, Zhen Lin, Shubin Yu, Qionglan Tang, Lijuan Bian, Yunjie Zeng, Yu Shi, Yiqing Zheng, Jian-You Liao, Shouping Xu, Shicheng Su
PMID42115618
发布时间2026-05-11
DOI10.1038/s41467-026-72412-w

实验完整度

高

含患者队列、深度学习病理分析、小鼠模型、条件敲除、细胞及体外相分离等多层证据,并有功能与机制验证。

主要模型

EO771小鼠乳腺癌细胞系 Py230小鼠乳腺癌细胞系 B16F10小鼠黑色素瘤细胞系 Alox12fl/fl;Chst4-CreERT2小鼠

重点核对

HEV involvement defined as adhesive, transendothelial and intravascular patterns of tumour cells on HEV wall HEVM/BVM derivatives selected via Dendra2H2B photoconversion of draining LNs for 7 consecutive days and three rounds of in vivo selection 12-HETE treatment at 100 nM for 48 h; 1,6-hexanediol used at 3% as LLPS inhibitor In vitro phase separation assay with 100 nM ADAR1 p150-GFP, 100 nM Cy5-dsRNA and 100 nM 12-HETE Alox12fl/fl;Chst4-CreERT2 mice treated with tamoxifen at 200 μg/g body weight intraperitoneally for five consecutive days

摘要

高内皮微静脉(HEVs)为肿瘤转移提供了另一条途径。然而,HEVs与其他血管对肿瘤逃逸是否发挥不同作用仍不清楚。本研究表明,肿瘤累及HEVs是淋巴结(LN)阳性女性乳腺癌患者的独立预后标志物。通过HEVs扩散的肿瘤细胞比通过非HEV血管扩散的肿瘤细胞免疫原性更低,且建立远处转移的能力更强。机制上,肿瘤来源的信号素3C(SEMA3C)促进HEVs中花生四烯酸12-脂氧合酶(ALOX12)的表达。反过来,ALOX12衍生的代谢物12-羟基二十碳四烯酸(12-HETE)通过选择性结合ADAR1 p150,促进肿瘤细胞中ADAR1 p150-dsRNA相分离。因此,由于肿瘤细胞中腺苷至肌苷(A-to-I)RNA编辑增加,dsRNA的免疫识别降低。总之,我们的数据表明,一种独特的淋巴解剖结构介导了迁移肿瘤细胞的特异性免疫逃逸。

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
HEVs与其他血管对经淋巴结扩散的肿瘤细胞是否发挥不同作用,以及HEV累及是否具有临床预后意义尚不清楚。
核心机制
肿瘤来源SEMA3C通过NRP2/PlexinA1上调HEV中ALOX12,ALOX12产生12-HETE;12-HETE结合ADAR1 p150并促进ADAR1 p150-dsRNA相分离,增强A-to-I RNA编辑,减少dsRNA被MDA5/ZBP1识别,抑制I型干扰素反应,从而降低肿瘤细胞免疫原性。
主要证据
乳腺癌患者淋巴结队列(559例SLN阳性、457例ALN阳性及两个外部验证队列)显示HEV累及为独立预后因素;小鼠光转换和sLP-mCherry示踪显示HEV迁移肿瘤细胞免疫原性更低、转移能力更强;Alox12fl/fl;Chst4-CreERT2小鼠、12-HETE处理、ADAR1 p150突变体及体外相分离和编辑实验支持ALOX12-12-HETE-ADAR1 p150-dsRNA LLPS-A-to-I编辑轴。
研究意义
作者提出HEV累及可作为LN阳性乳腺癌预后分层标志物,并提示ALOX12-12-HETE信号及ADAR1 p150-dsRNA LLPS是转移的潜在治疗靶点。

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

临床样本HEV累及评估与预后分析

评估HEV累及在LN阳性乳腺癌中的预后价值。

对乳腺癌患者SLN和ALN全切片图像进行H&E染色,用UNet++分割肿瘤和HEV区域,用卷积神经网络分类HEV累及,并计算肿瘤面积;在SLN阳性队列和外部队列中进行Kaplan-Meier和Cox回归分析。

2

HEV迁移肿瘤细胞的分选与功能比较

比较经HEV与非HEV血管扩散的肿瘤细胞的转移能力和免疫原性。

用Dendra2H2B光转换系统在EO771、Py230和B16F10模型中经多轮体内选择获得HEVM和BVM细胞;用sLP-mCherry系统标记经HEV的肿瘤细胞;比较肺转移、CD8+ T细胞杀伤和免疫细胞浸润。

3

HEV来源ALOX12/12-HETE的功能验证

验证HEV来源ALOX12及其代谢物12-HETE对肿瘤免疫原性和转移的作用。

构建Alox12fl/fl;Chst4-CreERT2小鼠条件性敲除HEV中Alox12,检测12-HETE含量、肺转移、CD8+ T/NK细胞浸润和cleaved caspase-3;用12-HETE体外处理肿瘤细胞并进行尾静脉注射。

4

SEMA3C-NRP2/PlexinA1轴调控HEV ALOX12的验证

鉴定上调肿瘤相关HEV中ALOX12的肿瘤来源因子及其受体。

分析转移LN的mRNA表达数据,构建Sema3c敲除EO771细胞,用ELISA检测SEMA3C,用CellChat分析配体-受体,用TurboID邻近标记结合LC-MS/MS鉴定HEV表面相互作用蛋白,并用PlexinA1拮抗肽MTP-PlexA1处理小鼠。

5

12-HETE调控A-to-I RNA编辑和干扰素反应的验证

验证12-HETE是否通过增强A-to-I编辑抑制MDA5/ZBP1依赖的干扰素反应。

对12-HETE处理的EO771细胞进行总RNA测序分析A-to-I编辑位点,用GSEA、qRT-PCR和ELISA检测ISG和IFNα/IFNβ,敲除Ifih1和Zbp1后评估Alox12条件敲除小鼠的转移和免疫浸润。

6

ADAR1 p150-dsRNA相分离及12-HETE结合的机制验证

验证12-HETE是否通过结合ADAR1 p150促进其与dsRNA相分离。

用重组ADAR1 p150和Cy5-dsRNA进行体外相分离、FRAP和光遗传IDR实验,用ITC、脂质-蛋白覆盖实验、EMSA和热位移实验检测12-HETE与ADAR1 p150结合及对dsRNA结合的影响,用分子动力学模拟预测结合位点。

7

相分离促进A-to-I编辑及免疫逃逸的因果验证

验证ADAR1 p150-dsRNA相分离和A-to-I编辑对12-HETE诱导免疫逃逸的必要性。

在ADAR1敲除EO771细胞中回补野生型ADAR1 p150、ADAR1 p150 (V677A/L681A)、野生型ADAR1 p110、ADAR1 p110 (V429A/L433A)和ADAR1 p150 (E861A),检测编辑活性、I型IFN、T细胞杀伤和体内转移;用1,6-己二醇抑制相分离。

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Gibco11905065
F12K培养基Gibco21-127-022
胎牛血清Gibco10099-141
青霉素/链霉素Thermo Fisher Scientific15140122
12-羟基二十碳四烯酸Cayman34570
1,6-己二醇Sigma Aldrich240117
百日咳毒素Cayman23221
聚breneBeyotimeC0351
嘌呤霉素BeyotimeST551
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher ScientificL3000001
遗传霉素Thermo Fisher Scientific10131035
他莫昔芬Sigma AldrichT5648
D-荧光素Thermo Fisher ScientificL2916
兔抗小鼠CD8α抗体Abcamab217344
小鼠抗小鼠NK1.1抗体Thermo Fisher ScientificMA1-70100
兔抗人/小鼠cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology9661
小鼠抗人/小鼠pan CK抗体Sigma Aldrichc2562
大鼠抗人/小鼠PNAd抗体Biolegend120802
兔抗小鼠CD11c抗体Cell Signaling Technology97585
大鼠抗小鼠CD8α抗体Abcamab308264
兔抗人/小鼠CD31抗体Abcamab182981
小鼠抗人/小鼠ALOX12抗体Novus BiologicalsNBP2-46512
山羊抗人/小鼠CK18抗体Abcamab219271
兔抗人/小鼠SEMA3C抗体Abcamab214309
兔抗人/小鼠CX40抗体Thermo Fisher Scientific36-4900
山羊抗小鼠EMCN抗体Thermo Fisher ScientificPA5-47648
小鼠抗J2抗体Sigma AldrichMABE1134
Pacific Blue标记抗小鼠CD45抗体Thermo Fisher ScientificMCD4528
APC标记抗小鼠/人CD31抗体Thermo Fisher Scientific17-0311-82
AF488标记抗小鼠/人PNAd抗体Thermo Fisher Scientific53-6036-82
PE标记抗小鼠ALOX12抗体LSBioLS-C212708
兔抗人/小鼠SEMA3C抗体Thermo Fisher ScientificPA5-24997
兔抗人/小鼠ADAR1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-73408
抗GADPH抗体ProteintechHRP-60004
IFNα ELISA试剂盒PBL42115-1
IFNβ ELISA试剂盒PBL42410-1
SEMA3C ELISA试剂盒LSBioLS-F19645
TrizolInvitrogen15596026
NEB Next Ultra Ⅱ RNA文库构建试剂盒NEBE7775
SYBR Premix Ex Taq试剂盒TaKaRaRR039A
PreScission蛋白酶Sigma AldrichGE27-0843-01
Capturem His标签纯化Maxiprep试剂盒Takara635713

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
HEV累及临床预后分析
HEV累及定义(黏附、跨内皮、血管内模式);深度学习模型分割和分类阈值;队列划分(训练70%、验证15%、测试15%);外部验证队列来源。
阅读提示:Methods中“Survival data and deep learning analysis”及Fig. 1c和Supplementary Tables 1–3。
HEV迁移肿瘤细胞体内选择
Dendra2H2B细胞接种数量和部位;光转换波长、功率和时间(405 nm,11 mW,3分钟/天,连续7天);淋巴引流阻断与否;选择轮次(3轮)。
阅读提示:Methods中“Animal models”及Fig. 2c。
12-HETE处理与相分离抑制
12-HETE浓度(100 nM)和处理时间(48小时);溶剂对照(2% DMSO in saline);1,6-己二醇浓度(3%);PTX浓度(150 ng/ml)。
阅读提示:Methods中“Cell lines”和“In vitro phase separation assay”及Fig. 6j、Fig. 7b–e。
HEV条件性Alox12敲除
他莫昔芬剂量(200 μg/g体重)、给药途径(腹腔注射)和连续天数(5天);小鼠基因型Alox12fl/fl;Chst4-CreERT2;敲除验证方法。
阅读提示:Methods中“Animal models”及Fig. 3e–g和Supplementary Fig. 7c、d。
ADAR1 p150-dsRNA相分离体外实验
ADAR1 p150-GFP浓度(100 nM);Cy5-dsRNA浓度(100 nM);12-HETE浓度(100 nM);缓冲液组成(25 mM HEPES pH 7.4,0.5 mM DTT,150 mM NaCl);温度(37°C)和时间(10分钟)。
阅读提示:Methods中“In vitro phase separation assay”及Fig. 6j、o。