肿瘤周围肝细胞中的YTHDF2通过CX3CL1介导的CD8+ T细胞募集介导化疗诱导的抗肿瘤免疫应答

YTHDF2 in peritumoral hepatocytes mediates chemotherapy-induced antitumor immune responses through CX3CL1-mediated CD8+ T cell recruitment

作者信息Zhenyun Yang, Xin Wang, Yizhen Fu, Weijie Wu, Zili Hu, Qingyang Lin, Wei Peng, Yangxun Pan, Juncheng Wang, Jinbin Chen, Dandan Hu, Zhongguo Zhou, Li Xu, Yaojun Zhang, Jiajie Hou, Minshan Chen
PMID39237909
发布时间2024-09-06
DOI10.1186/s12943-024-02097-6

实验完整度

包含体外细胞实验(AML12、原代肝细胞)、体内动物模型(肝原位瘤、脾内注射转移瘤模型)及患者样本分析,并进行功能验证(CD8+ T细胞耗竭、CX3CL1过表达)及机制验证(RNA-seq、RIP、mRNA稳定性)。

主要模型

肝细胞特异性Ythdf2敲除小鼠(Ythdf2LKO) Hepa1-6肝原位瘤模型 MC38脾内注射肝转移瘤模型 AML12小鼠肝细胞系

重点核对

OXA处理浓度4 µg/mL,处理24小时 肝细胞特异性Ythdf2敲除小鼠(Ythdf2LKO)的构建 CD8+ T细胞耗竭抗体(anti-CD8,200 µg)注射时间点 CX3CL1过表达AAV(AAV8-TGB-Cx3cl1-GdGreen-Flag)剂量及注射时间

摘要

肿瘤周围肝细胞是肝癌微环境的重要组成部分,然而,肿瘤周围肝细胞在局部肿瘤免疫界面中的作用及其潜在的分子机制尚未阐明。YTHDF2是一种RNA N6-甲基腺苷(m6A)阅读器,对肝脏肿瘤进展至关重要。YTHDF2在肿瘤周围肝细胞中的功能和调控作用尚不清楚。本研究表明,奥沙利铂(OXA)上调了肝细胞中的m6A修饰和YTHDF2表达。使用荷瘤肝脏特异性Ythdf2敲除小鼠的研究表明,肝细胞YTHDF2通过CD8+ T细胞的募集和激活来抑制肝脏肿瘤生长。此外,YTHDF2介导了对免疫治疗的反应。机制上,OXA通过激活cGAS-STING信号通路上调YTHDF2表达,从而增强免疫治疗干预的治疗效果。Ythdf2以m6A依赖性方式稳定Cx3cl1转录本,调节CD8+ T细胞与肝脏恶性肿瘤进展之间的相互作用。因此,本研究阐明了肝细胞YTHDF2的新作用,其促进肝脏中治疗诱导的抗肿瘤免疫应答。本研究结果为靶向YTHDF2的治疗获益机制提供了有价值的见解。

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
肿瘤周围肝细胞中的YTHDF2在化疗诱导的抗肿瘤免疫应答中发挥何种作用及其分子机制。
核心机制
OXA通过激活cGAS-STING信号通路上调肝细胞中YTHDF2表达,YTHDF2以m6A依赖性方式稳定Cx3cl1 mRNA,促进CX3CL1分泌,从而募集和激活CD8+ T细胞,增强抗肿瘤免疫应答,并提高免疫治疗疗效。
主要证据
基于体内动物模型(Ythdf2LKO小鼠)及体外共培养实验,通过RNA-seq、qRT-PCR、ELISA、流式细胞术等验证YTHDF2-CX3CL1轴对CD8+ T细胞的影响。
研究意义
研究揭示了肝细胞YTHDF2-CX3CL1轴作为肝癌潜在治疗靶点的价值,为联合化疗和免疫治疗提供了机制依据。

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

临床样本分析

验证OXA化疗对肝癌患者肿瘤周围肝细胞m6A水平和YTHDF2表达的影响及其与预后的关联。

收集接受OXA为基础的HAIC治疗和初治的HCC患者肿瘤周围组织,通过m6A dot blot、RT-qPCR、免疫印迹和免疫组化检测m6A水平、YTHDF2表达,并分析YTHDF2表达与总生存和无复发生存的相关性。

2

体外机制研究

明确OXA对肝细胞YTHDF2表达的调控机制。

使用AML12细胞(小鼠肝细胞系),通过qRT-PCR、免疫印迹检测OXA、SN-011(cGAS-STING抑制剂)和DMXAA(cGAS-STING激动剂)处理后YTHDF2表达变化。进行IRF3敲低和过表达实验,双荧光素酶报告基因和ChIP-qPCR验证IRF3对Ythdf2启动子的结合和转录调控。

3

动物模型验证

验证肝细胞YTHDF2在化疗条件下对肝脏肿瘤生长和CD8+ T细胞抗肿瘤应答的影响。

建立肝细胞特异性Ythdf2敲除小鼠(Ythdf2LKO),通过肝内注射Hepa1-6细胞建立原位肝癌模型,或脾内注射MC38细胞建立肝转移模型。对小鼠进行OXA预处理,然后分析肿瘤负荷(肝重/体重比)、免疫细胞浸润(流式细胞术)及CD8+ T细胞功能。部分实验用CD8抗体耗尽CD8+ T细胞。

4

机制验证(CX3CL1)

验证YTHDF2是否通过调控CX3CL1影响CD8+ T细胞募集的机制。

通过RNA-seq和炎症抗体芯片筛选YTHDF2下游靶点,确定CX3CL1为关键分子。在AML12细胞和原代肝细胞中敲低或过表达YTHDF2和CX3CL1,通过qRT-PCR、ELISA、免疫印迹验证表达变化。使用transwell共培养系统评估CD8+ T细胞迁移和细胞毒性。通过mRNA稳定性实验(放线菌素D)和RIP实验验证YTHDF2以m6A依赖性方式稳定Cx3cl1 mRNA。

5

体内回补实验

验证CX3CL1过表达是否能逆转YTHDF2缺失导致的肿瘤促进作用。

通过尾静脉注射AAV8-TGB-Cx3cl1-GdGreen-Flag在肝细胞中过表达CX3CL1,评估对Ythdf2LKO小鼠肿瘤负荷、CD8+ T细胞浸润和功能的影响。

6

联合治疗验证

验证YTHDF2-CX3CL1轴是否影响化疗联合免疫治疗的疗效。

对Ythdf2F/F和Ythdf2LKO小鼠进行OXA和/或抗PD-1抗体治疗,评估肿瘤负荷和CD8+ T细胞浸润。在Ythdf2LKO小鼠中过表达CX3CL1,观察联合治疗疗效是否恢复。

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
抗m6A抗体Synaptic Systems202003
HRP标记的山羊抗兔IgGCell Signaling Technology7074
Mine Chemi化学发光成像系统SageCreation--
抗YTHDF2抗体Abcamab246514
抗CX3CL1抗体Proteintech10108-2-AP
抗CD8抗体Abcamab237709
抗CD8抗体Cell Signaling Technology98941
HRP标记的二抗Dakok5007
抗YTHDF2抗体Abcamab220163
抗磷酸化TBK1抗体Cell Signaling Technology5483
抗TBK1抗体Cell Signaling Technology3504
抗磷酸化IRF3抗体Cell Signaling Technology83611
抗IRF3抗体Cell Signaling Technology4302
抗磷酸化STING抗体Cell Signaling Technology72971
抗STING抗体Cell Signaling Technology13647
抗Flag抗体Cell Signaling Technology14793
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
抗Lamin B1抗体Cell Signaling Technology13435
William's E培养基----
胎牛血清Gibco--
胰岛素-转铁蛋白-硒(100×)Thermo Fisher--
奥沙利铂Selleck--
SN-011Selleck--
DMXAASelleck--
基质胶Corning356231
抗CD8抗体BioXcellBE0061
抗PD1抗体BioXcellBE0146
AAV8-TGB-Cx3cl1-GdGreen-FlagObio Technology--
小鼠肝脏解离试剂盒Miltenyi--
细胞刺激混合物(500×)Invitrogen--
Zombie AquaBioLegend423102
CD8α抗体BioLegend100708
LIVE/DEAD Fixable Blue----
Cytek Aurora流式细胞仪CytekBiosciences--
cytoFLEX流式细胞仪Beckman--
别藻蓝蛋白偶联的膜联蛋白VESscience--
藻红蛋白偶联的碘化丙啶ESscience--
CX3CL1 ELISA试剂盒MeimianMM-44874M1
CXCL13 ELISA试剂盒MeimianMM-45471M1
小鼠炎症抗体芯片G1RayBiotechAAM-INF-G1-4
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen--
蛋白酶抑制剂混合物Thermo Fisher Scientific--
RNA酶抑制剂Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂----
pmirGLO载体Promega--
pGL4载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
EZ-Magna ChIP试剂盒Sigma-Aldrich17-10086
Qsonica Q700超声破碎仪----
RNA快速纯化试剂盒EScience--
PrimeScript RT Master MixTakara--
SYBR Green荧光染料----
LightCycler 480实时荧光定量PCR系统Roche--
RIPA裂解缓冲液Thermo Fisher Scientific--
EasySep小鼠CD8+ T细胞分选试剂盒Stemcell19853
白细胞介素-2----
抗CD3抗体eBioscience--
抗CD28抗体eBioscience--

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
细胞培养与处理
AML12细胞的培养条件(William's E培养基含10% FBS和ITS),OXA、SN-011、DMXAA的处理浓度和时间(4 µg/mL、10 µM、10 µM处理24小时)
阅读提示:Methods: Cell lines and culture
动物模型
Ythdf2LKO小鼠的构建方法(Ythdf2F/F小鼠与Alb-cre小鼠杂交),小鼠周龄(6-12周),OXA预处理方案(3 mg/kg,每3天一次,持续2周),肿瘤接种细胞数量及方式(Hepa1-6肝内注射1×10^6个,MC38脾内注射1×10^6个)
阅读提示:Methods: Animal experiments and models
CD8+ T细胞耗竭
抗CD8抗体的剂量(200 µg)及注射时间点(肿瘤接种前1天及后第2、5、8、11天)
阅读提示:Methods: Animal experiments and models
CD8+ T细胞分选与激活
使用EasySep试剂盒分选,激活条件(IL-2 10 ng/mL,anti-CD3 5 µg/mL,anti-CD28 5 µg/mL,72小时)
阅读提示:Methods: Mouse CD8+ T cell isolation and activation
CX3CL1过表达
AAV8-TGB-Cx3cl1-GdGreen-Flag的剂量(3.0×10^11 vg/只)及注射时间(肿瘤接种前3周)
阅读提示:Methods: Animal experiments and models
mRNA稳定性
放线菌素D浓度(5 µg/mL)及处理时间(0, 1, 2, 3小时)
阅读提示:Methods: mRNA stability assay
联合治疗
抗PD-1抗体剂量(150 µg)和给药方案(每3天一次,共3次),OXA剂量(3 mg/kg)和方案(每3天一次,共3次)
阅读提示:Methods: Animal experiments and models