侵袭性淋巴瘤对布鲁顿酪氨酸激酶抑制剂的反应与慢性选择性自噬相关

Response to Bruton's tyrosine kinase inhibitors in aggressive lymphomas linked to chronic selective autophagy.

作者信息James D Phelan, Sebastian Scheich, Jaewoo Choi, George W Wright, Björn Häupl, Ryan M Young, Sara A Rieke, Martine Pape, Yanlong Ji, Henning Urlaub, Arnold Bolomsky, Carmen Doebele, Alena Zindel, Tanja Wotapek, Monica Kasbekar, Brett Collinge, Da Wei Huang, Zana A Coulibaly, Vivian M Morris, Xiaoxuan Zhuang, Julius C Enssle, Xin Yu, Weihong Xu, Yandan Yang, Hong Zhao, Zhuo Wang, Andy D Tran, Christopher J Shoemaker, Galina Shevchenko, Daniel J Hodson, Arthur L Shaffer, Louis M Staudt, Thomas Oellerich
PMID38215749
发布时间2024-02-12
DOI10.1016/j.ccell.2023.12.019

实验完整度

高

结合细胞系、患者样本、CRISPR筛选、蛋白质组学和功能验证等多层级证据。

主要模型

ABC DLBCL细胞系HBL1、TMD8、OCI-Ly10、RIVA 患者DLBCL活检样本队列(574例和376例)

重点核对

BTK抑制剂(ibrutinib、acalabrutinib)处理浓度:OCI-LY10 12.5 nM,TMD8 25 nM,HBL1/RIVA 100 nM mTOR抑制剂AZD-2014浓度200 nM CRISPR筛选使用Brunello文库,MOI<0.3,每个sgRNA约500个细胞 ATGABC基因敲除(ATG9A、ATG101等)与对照比较 MYD88L265P-RFP-GFP自噬报告基因检测

摘要

弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)是一种侵袭性、高度异质性的癌症,对精准医学提出了挑战。布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)抑制剂阻断B细胞受体(BCR)信号传导,在某些依赖慢性活跃BCR信号促进致癌NF-κB的DLBCL分子亚型中特别有效。MCD遗传亚型通常在BCR亚基CD79B和先天免疫衔接蛋白MYD88L265P中获得突变,通常对化疗耐药,但对BTK抑制剂反应异常好。然而,对BTK抑制剂反应的潜在机制知之甚少。在此,我们在MCD DLBCL中发现了一种非经典形式的慢性选择性自噬,它以TBK1依赖的方式靶向泛素化的MYD88L265P进行降解。MCD肿瘤获得遗传和表观遗传改变,减弱这种自噬性肿瘤抑制途径。相比之下,BTK抑制剂促进MYD88L265P的自噬降解,从而解释了它们在MCD DLBCL中异常的临床益处。

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
为何MCD DLBCL对BTK抑制剂反应异常好?其分子基础是什么?
核心机制
MCD DLBCL中存在一种非经典慢性选择性自噬(ATGABC通路),以TBK1依赖方式靶向泛素化MYD88L265P进行降解;BTK抑制剂破坏My-T-BCR复合物,促进该自噬降解。
主要证据
通过全基因组CRISPR筛选发现自噬基因促进BTK抑制剂敏感性;敲除ATGABC基因增加NF-κB活性和MYD88L265P稳定性;BTK抑制剂促进MYD88L265P自噬流;MCD肿瘤中ATGABC基因表达降低。
研究意义
揭示了BTK抑制剂在MCD DLBCL中异常疗效的机制,提示利用慢性选择性自噬的治疗策略可能对MCD DLBCL患者有益。

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

CRISPR筛选鉴定BTK抑制剂反应调节因子

鉴定慢性活跃BCR信号调节因子及BTK抑制剂敏感性相关基因

在ABC DLBCL细胞系中进行全基因组CRISPR-Cas9筛选,使用Brunello文库,比较BTK抑制剂处理与DMSO对照,鉴定耐药或协同基因。

2

验证自噬基因对BTK抑制剂反应的影响

验证ATGABC通路基因敲除是否导致BTK抑制剂耐药

用GFP标记的sgRNA敲除ATGABC基因,流式细胞术监测GFP+细胞比例,并检测LC3报告基因和自噬流。

3

探究ATGABC通路对NF-κB活性的影响

明确ATGABC通路是否调节NF-κB信号

使用成像流式细胞术检测p50核转位,RNA-seq分析NF-κB依赖基因表达,检测IL-10分泌。

4

分析MCD DLBCL中ATGABC通路基因的遗传/表观遗传改变

检查ATGABC通路在患者肿瘤中是否被抑制

分析574例和376例DLBCL活检样本的基因拷贝数、mRNA表达和遗传亚型。

5

鉴定慢性选择性自噬的蛋白靶点

确定ATGABC通路降解的蛋白质

定量质谱比较ATGABC敲除与对照细胞的蛋白质组,验证选择性自噬受体和NF-κB负调控因子的蛋白水平。

6

验证My-T-BCR复合物的自噬降解

检验ATGABC通路是否影响My-T-BCR复合物及其泛素化

使用邻近连接 assay(PLA)检测MYD88-BCL10和IgM-pIκBα相互作用,BioID2邻近标记,免疫共沉淀检测泛素化。

7

全基因组CRISPR筛选鉴定MYD88L265P自噬调节因子

鉴定调控MYD88L265P自噬降解的基因

使用MYD88L265P-RFP-GFP报告基因进行CRISPR筛选,分选GFP高/低细胞,测序sgRNA。

8

验证TBK1在MYD88L265P自噬中的作用

确认TBK1对MYD88L265P自噬降解的必要性

使用TBK1抑制剂GSK-8612,PLA检测TBK1与MYD88、NBR1、p62相互作用,敲除TBK1检测BTK抑制剂敏感性。

9

评估联合治疗对MYD88L265P自噬流的影响

测试BTK、mTOR和IRF4抑制剂联合是否增强MYD88L265P降解

使用MYD88L265P-RFP-GFP报告基因,处理单药或联合,检测GFP/RFP比值。

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
Advanced RPMI 1640培养基Thermo Fisher Scientific12633012
胎牛血清Atlanta biologicalsS10350
青霉素-链霉素-谷氨酰胺(100X)Thermo Fisher Scientific10378016
依鲁替尼SelleckchemS2680
阿卡替尼SelleckchemS8116
PRT062607SelleckchemS8032
JQ-1Selleckchem7110
Torin 1SelleckchemS2827
巴弗洛霉素A1SelleckchemS1413
来那度胺SelleckchemS1029
MLN-120bMedChemExpressHY-15473
HOIPIN-8AxonMedchem2972
JTP0819958AxonMedchem2939
GSK-8612SelleckchemS8872
索曲妥林SelleckchemS2791
二甲基亚砜SigmaAldrichD2650
AZD-2014AstraZeneca--
抗ATG101抗体Cell Signaling Technology13492
抗ATG9A抗体Cell Signaling Technology13509
抗β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology3700
抗ATG5抗体Cell Signaling Technology12994
抗TNFAIP3抗体Cell Signaling Technology5630
抗TAX1BP1抗体Cell Signaling Technology5105
抗SQSTM1抗体Cell Signaling Technology88588
抗NBR1抗体Santa Cruzsc130380
抗LC3B抗体Cell Signaling Technology2775
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118
抗IgM抗体Jackson Immunoresearch109-005-129
抗MYD88抗体Santa Cruzsc-8196
抗BCL10抗体Santa Cruzsc-5611
抗MYD88抗体Santa Cruzsc-136970
抗TNFAIP3抗体Abcamab92324
抗mTOR抗体Cell Signaling Technology2972
抗IgG抗体Cell Signaling Technology3900
抗MYD88抗体Cell Signaling Technology4283S
抗BCL10抗体Cell Signaling Technology4237S
抗IRAK1抗体Cell Signaling Technology4504S
抗MALT1抗体Cell Signaling Technology2494S
抗泛素(P4D1)抗体Santa Cruzsc-8017
APC标记小鼠CD8a抗体Biolegend100712
NF-κB(p50)-Alexa488抗体AmnisACS10000
抗小鼠IgG,HRP标记抗体Cell Signaling Technology7076
抗兔IgG,HRP标记抗体Cell Signaling Technology7074
Brunello sgRNA文库Addgene73178
pMD2.GAddgene12259
psPAX2Addgene12260
pMRX-IP-GFP-LC3-RFPAddgene84573
pHAGE-mt-mKeimaAddgene131626
PTMscan泛素残基基序试剂盒Cell Signaling Technology5562
TMTsixplex™同量异位标记试剂套装Thermo Fisher Scientific90066
MycoAlert支原体检测试剂盒LonzaLT07-318
BD™细胞计数珠阵列(CBA)人IL-10增强灵敏度Flex套装BD Biosciences561514
BD™细胞计数珠阵列(CBA)人IL-6 Flex套装BD Biosciences558276
Amnis® NFκB转位试剂盒CytekACS10000
Duolink原位PLA探针抗兔PLUSSigma MilliporeDUO92002-100RXN
Duolink原位PLA探针抗小鼠MINUSSigma MilliporeDUO92004-100RXN
Duolink原位检测试剂橙色Sigma MilliporeDUO92007-100RXN
Duolink原位洗涤缓冲液,荧光Sigma MilliporeDUO82049-20L
Duolink原位PLA探针抗山羊MINUSSigma MilliporeDUO92006-100RXN
小麦胚芽凝集素,Alexa Fluor™ 488偶联物InvitrogenW11261
含DAPI的水性封片剂,Fluoroshieldabcamab104139
Sony MA900 FACS细胞分选仪Sony Biotechnology--
Illumina NextSeq550测序仪Illumina--
Illumina NextSeq2000测序仪Illumina--
BD LSR Fortessa流式细胞仪BD Biosciences--
Zeiss LSM 880共聚焦显微镜Carl Zeiss--
Beckman Coulter Cytoflex LX流式细胞仪Beckman Coulter--
Beckman Coulter Cytoflex S流式细胞仪Beckman Coulter--
UltiMate 3000 RSLCnano高效液相色谱系统Thermo Fisher Scientific--
Q Exactive HF轨道阱质谱仪Thermo Fisher Scientific--
BD FACS Calibur流式细胞仪BD Biosciences--

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
细胞系来源(HBL1、TMD8、OCI-Ly10、RIVA)、培养基成分(Advanced RPMI + 5% FBS + 1% Pen/Step + 1% Glu)、支原体检测
阅读提示:STAR Methods: Cell lines
CRISPR筛选
Brunello文库、MOI<0.3、嘌呤霉素浓度(0.25-3.0 μg/mL)、多西环素诱导浓度(0.2 μg/mL)、药物处理浓度(约IC50)、处理时间(2周)
阅读提示:STAR Methods: CRISPR-Screens
竞争性生长实验
sgRNA比例(4:1)、acalabrutinib浓度(OCI-LY10 12.5 nM,TMD8 25 nM,HBL1/RIVA 100 nM)、AZD-2014浓度(200 nM)、监测时间(2周)
阅读提示:STAR Methods: Competitive growth assays
RFP-GFP报告基因实验
报告基因构建体、巴弗洛霉素A1浓度(50 nM)、药物处理浓度和时间(如acalabrutinib 10-100 nM,3天)、流式细胞术检测GFP/RFP比值
阅读提示:STAR Methods: RFP-GFP reporter assays
邻近连接实验
细胞固定(4%多聚甲醛)、透化(甲醇)、一抗浓度、PLA探针和检测试剂、共聚焦显微镜成像
阅读提示:STAR Methods: Proximity ligation assays
质谱
SILAC标记时间(14天)、TMT标记、酶解、液相色谱-质谱参数、数据分析软件(MaxQuant、Perseus)
阅读提示:STAR Methods: Mass spectrometry