血管紧张素受体阻断剂攻击装甲型和冷肿瘤并增强免疫检查点阻断疗效

Angiotensin receptor blocker attacks armored and cold tumors and boosts immune checkpoint blockade

作者信息Jie Mei, Jiahui Chu, Kai Yang, Zhiwen Luo, Jiayue Yang, Junying Xu, Qing Li, Yan Zhang, Qinglin Zhang, Mengyun Wan, Ningyi Xue, Junli Ding, Yichao Zhu, Yun Cai, Yongmei Yin
PMID39244215
发布时间2024-09-06
DOI10.1136/jitc-2024-009327

实验完整度

包含多层级证据:生物信息学分析(TCGA、单细胞)、体外细胞实验(CAFs、肿瘤细胞)、体内动物模型(4T1小鼠)、患者样本(多中心队列)及机制验证(RhoA-YAP通路)和功能验证(ICB联合治疗)。

主要模型

4T1小鼠乳腺癌模型 原代CAFs 肿瘤细胞系(MDA-MB-231、HS578T、NCI-H1299、HGC-27等) 人膀胱癌和乳腺癌组织样本

重点核对

AGTR1高表达于CAFs且与I型胶原相关 losartan抑制CAFs胶原表达和迁移 RhoA-YAP轴介导losartan对胶原的抑制 losartan联合抗PD-1增强体内抗肿瘤效果 ARB使用显著改善接受ICB治疗的NSCLC患者生存

摘要

免疫检查点阻断(ICB)已取得显著成就,但新发现的装甲型和冷肿瘤无法对ICB治疗产生应答。伴随用药的高患病率对免疫治疗应答有巨大影响,但其对装甲型和冷肿瘤治疗结果的临床影响仍不清楚。在本研究中,利用大规模转录组数据集,研究了血管紧张素II受体1(AGTR1)的表达和潜在生物学功能,AGTR1是血管紧张素受体阻断剂(ARB)的靶点。接下来,通过一系列体外和体内实验确定了ARB在肿瘤细胞和肿瘤微环境细胞中的作用。此外,通过多中心队列和荟萃分析评估了ARB对ICB治疗的临床影响。结果发现,AGTR1在装甲型和冷肿瘤中过表达,并与ICB治疗的不良反应相关。ARB作为AGTR1的抑制剂,仅抑制高表达AGTR1的肿瘤细胞的侵袭性,而这些细胞所占比例很小。进一步分析显示,AGTR1在癌症相关成纤维细胞(CAFs)中总是高表达,ARB通过抑制RhoA-YAP轴抑制CAFs中I型胶原蛋白的表达。此外,ARB在体内还能显著逆转装甲型和冷肿瘤的表型为软型和热肿瘤,从而对ICB治疗产生更高的应答。此外,我们内部队列和荟萃分析进一步支持ARB能显著增强ICB疗效。总之,我们确定AGTR1是装甲型和冷肿瘤的新靶点,并证明ARB联合ICB的治疗效果改善。这些发现可能为难治性装甲型和冷肿瘤患者的治疗提供新的临床见解。

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
装甲型和冷肿瘤缺乏有效治疗,本研究旨在探索常见伴随药物靶点AGTR1在装甲型和冷肿瘤中的作用及其对ICB治疗的影响。
核心机制
ARB靶向AGTR1抑制CAFs中RhoA-YAP轴,减少I型胶原合成,重塑肿瘤微环境,使其从装甲型冷肿瘤转化为软型热肿瘤,从而增强ICB疗效。
主要证据
基于TCGA和单细胞数据发现AGTR1在CAFs高表达;体外实验显示losartan抑制胶原表达和CAFs迁移并激活T细胞;动物模型证实losartan联合抗PD-1抑制肿瘤生长;多中心队列和荟萃分析显示ARB使用改善ICB治疗患者生存。
研究意义
为装甲型和冷肿瘤患者提供联合ARB和ICB治疗的临床依据,有助于改善免疫治疗管理。

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

生信分析筛选AGTR1

筛选与伴随药物相关的靶点,在装甲型和冷肿瘤中差异表达。

利用TCGA数据库分析多种伴随药物靶点在免疫胶原亚型中的表达,鉴定AGTR1在装甲型和冷肿瘤中高表达。

2

验证AGTR1在肿瘤细胞和CAFs中的表达

确定AGTR1在不同细胞类型中的表达模式,尤其是CAFs和肿瘤细胞。

使用CCLE数据库、scRNA-seq数据和蛋白印迹分析AGTR1在肿瘤细胞系和原代CAFs中的表达,并通过mIHC验证其与α-SMA的共定位。

3

losartan对肿瘤细胞恶性行为的影响

评估AGTR1抑制剂losartan对肿瘤细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响,确定其直接抗肿瘤作用。

对低AGTR1表达的肿瘤细胞(MDA-MB-231, NCI-H1299, HGC-27)和高AGTR1表达的HS578T细胞进行CCK-8、集落形成、Transwell和凋亡检测。

4

losartan对CAFs功能的影响及机制

探究losartan对CAFs胶原合成和迁移的作用及其分子机制。

通过qPCR、Western blot、免疫荧光检测losartan处理后CAFs中COL1A1表达、迁移和微丝形成,并检测RhoA活性、YAP磷酸化和核定位。使用YAP激动剂XMU-MP-1验证RhoA-YAP轴。

5

体外免疫细胞共培养实验

评估losartan处理的CAFs对T细胞活化的影响。

将CD8+ T细胞与处理CAFs共培养,检测T细胞活化标记(GZMB)、细胞因子(IL-2, TNF-α)和PCR array。

6

体内动物模型验证

评估losartan单独或联合抗PD-1在体内对肿瘤生长的影响,并检测肿瘤微环境变化。

使用4T1小鼠乳腺癌模型,分别给予PBS、losartan、抗PD-1、联合治疗,测量肿瘤体积和重量,并通过IHC和流式检测CD8+ T细胞、MDSC等。

7

临床队列验证和荟萃分析

评估ARB使用对接受ICB治疗患者预后的影响。

收集两中心NSCLC免疫治疗队列(共270例),根据ARB用药史分组,比较客观缓解率、总生存期,并检测组织样本中胶原、CD8、AGTR1等表达。进行荟萃分析。

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
氯沙坦MedChemExpressHY-17512
XMU-MP-1MedChemExpressHY-100526
RPMI-1640培养基----
DMEM培养基----
胎牛血清----
CCK-8试剂KeyGENKGA9305
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒KeyGENKGA1102
基质胶Corning--
Trizol试剂KeyGENKGF5101
一步法TB Green PrimeScript RT-PCR试剂盒IITaKaRaRR086B
抗AGTR1抗体Sigma-AldrichSAB3500209
抗COL1A1抗体AbclonalA24112
抗YAP抗体ProteinTech13584-1-AP
抗磷酸化YAP抗体Cell Signaling Technology13008
抗RhoA抗体ProteinTech10749-1-AP
抗GAPDH抗体ProteinTech60004-1-Ig
TRITC标记的鬼笔环肽Yeasen40-734ES75
RhoA G-LISA活化检测试剂盒CytoskeletonBK124
人CD8阳性分选磁珠试剂盒Invitrogen11-333D
ImmunoCult-XF T细胞扩增培养基STEMCELL Technologies10981
ImmunoCult人CD3/CD28 T细胞活化剂STEMCELL Technologies10971
IL-2 ELISA试剂盒AbclonalRK04123
TNF-α ELISA试剂盒AbclonalRK00030
T细胞活化PCR芯片WcGene BiotechWC-MRNA0138-H
抗小鼠PD-1抗体BioXCellBE0273
抗小鼠CD8抗体SelleckA2102
抗PD-L1抗体GeneTechGT2280
EnVision FLEX+检测系统DakoK8009
Think color染色试剂盒FreeThinkingFH34020R
三色染色试剂盒FreeThinkingFH115100
Cell Ranger V.3.0.210x GenomicsV3.0.2
Seurat R包----
Harmony R包----
clusterProfiler R包----
HALO软件Indica LabsV3.4.2986
BP-2000动物血压分析系统Visitech System--

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
细胞系及其培养基(MDA-MB-231, NCI-H1299, HGC-27, HS578T, 4T1)
阅读提示:Methods: Primary CAFs and cell lines
药物处理
losartan 10 µM, XMU-MP-1 1 µM
阅读提示:Methods: Primary CAFs and cell lines
体内实验
Balb/c小鼠, 4T1细胞5×10^6皮下接种, losartan 10 mg/kg口服每日, 抗PD-1 200 µg/只每周3次, 抗CD8 100 µg/只每周2次
阅读提示:Methods: Animal models
临床样本
NSCLC患者队列(270例)及ARB用药史
阅读提示:Methods: Clinical samples