SIGLEC11通过AKT-mTOR信号促进M2巨噬细胞极化并促进胃癌进展

SIGLEC11 promotes M2 macrophage polarization through AKT-mTOR signaling and facilitates the progression of gastric cancer

作者信息Jingxin Yin, Yang Lu, Yihao Liu, Qimeng Shi, Minmin Shi, Zhenggang Zhu, Da Fu, Zhenqiang Wang, Chen Li
PMID39755581
发布时间2025-01-04
DOI10.1136/jitc-2024-010162

实验完整度

包含体外巨噬细胞极化实验、流式细胞术、Western blot、RNA-seq、小鼠移植瘤模型、患者来源类器官共培养等多层级验证。

主要模型

THP-1细胞系 单核细胞来源的巨噬细胞 裸鼠皮下移植瘤模型 患者来源胃癌类器官

重点核对

SIGLEC11在肿瘤相关巨噬细胞中高表达,与M2巨噬细胞标志物共定位 体外过表达SIGLEC11促进M2极化,敲低无明显效果 SIGLEC11通过激活AKT-mTOR通路促进M2极化,AKT抑制剂可逆转 体内实验显示SIGLEC11过表达巨噬细胞促进肿瘤生长

摘要

背景 唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素(SIGLECs)广泛表达于免疫细胞表面,在维持免疫稳态和调节炎症反应中发挥重要作用,并日益成为肿瘤免疫治疗的潜在靶点。然而,SIGLEC11在胃癌(GC)中的表达谱和关键作用仍不清楚。本研究旨在阐明SIGLEC11表达对GC患者的预后意义及其在免疫微环境中的作用。 方法 利用生物信息学、免疫组织化学和免疫荧光染色分析SIGLEC11表达谱。采用流式细胞术、小鼠肿瘤模型、患者来源的肿瘤类器官模型和RNA测序,在巨噬细胞与GC细胞共培养体系中探索SIGLEC11的潜在功能及其机制。 结果 我们证明SIGLEC11主要在正常组织中表达。然而,在高SIGLEC11表达亚组中,肿瘤浸润的SIGLEC11+细胞的总生存期较差,这与免疫抑制调节因子的表达相关。我们的结果表明SIGLEC11主要在单核细胞和巨噬细胞中表达,并在肿瘤相关巨噬细胞中选择性上调。此外,SIGLEC11通过AKT–mTOR信号促进巨噬细胞M2极化。另外,SIGLEC11+巨噬细胞加速GC进展。 结论 SIGLEC11+ M2样巨噬细胞浸润肿瘤的丰度可能作为识别GC免疫抑制亚型的生物标志物。因此,SIGLEC11+ M2巨噬细胞作为治疗靶点的潜在作用值得进一步研究。 关键词:胃癌,巨噬细胞,免疫抑制,肿瘤微环境 - TME 关于本主题的已知信息 - 确定GC免疫治疗的新靶点和筛选治疗敏感患者至关重要。 - SIGLECs广泛表达于肿瘤浸润免疫细胞,常通过与肿瘤细胞表面过表达的SA聚糖结合介导免疫抑制作用。 - SIGLEC11主要在人类多种组织的巨噬细胞中表达,在巨噬细胞介导的免疫反应中起重要作用。 本研究的新发现 - 在GC中,SIGLEC11主要在肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)中表达,SIGLEC11+ TAMs与肿瘤进展和不良预后相关。 - SIGLEC11有助于调节TAMs的免疫抑制特性,促进M2巨噬细胞极化,最终帮助肿瘤免疫逃逸。 本研究可能对研究、实践或政策的影响 - SIGLEC11有望成为免疫治疗的新靶点和预测GC患者反应的预后生物标志物。

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
SIGLEC11在胃癌中的表达及其在肿瘤免疫微环境中的作用。
核心机制
SIGLEC11通过激活AKT-mTOR信号通路促进巨噬细胞M2极化,增强免疫抑制能力。
主要证据
在体外和体内实验中,SIGLEC11过表达促进M2标志物表达,并促进肿瘤生长;AKT抑制剂AZD5363抑制这一效应。
研究意义
SIGLEC11+ M2巨噬细胞可能作为胃癌免疫抑制亚型的生物标志物和免疫治疗靶点。

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

组织样本收集与表达分析

验证SIGLEC11在胃癌组织中的表达水平及其与预后的相关性。

收集胃癌患者配对肿瘤、癌旁和正常组织,进行RT-qPCR和IHC分析SIGLEC11表达,并结合TCGA和GEO数据分析预后。

2

细胞培养与极化

评估SIGLEC11在巨噬细胞极化过程中的表达变化。

培养THP-1细胞和PBMC来源的巨噬细胞,用PMA、细胞因子等诱导M1/M2极化,通过RT-qPCR检测SIGLEC11表达。

3

SIGLEC11过表达/敲低及表型验证

验证SIGLEC11对巨噬细胞M2极化的功能影响。

通过慢病毒或质粒转染THP-1和PBMC来源巨噬细胞过表达或敲低SIGLEC11,用RT-qPCR和流式细胞术检测M2标志物。

4

肿瘤条件培养基共培养实验

模拟肿瘤微环境,评估SIGLEC11对TAMs极化的影响。

将过表达SIGLEC11的巨噬细胞与MKN-45或AGS细胞条件培养基共培养,检测M2标志物及细胞因子分泌。

5

机制探索:AKT-mTOR通路

验证SIGLEC11通过AKT-mTOR通路促进M2极化。

对SIGLEC11过表达巨噬细胞进行RNA-seq分析,并用Western blot检测AKT和mTOR磷酸化,以及AKT抑制剂处理。

6

体内动物实验

验证SIGLEC11+巨噬细胞对胃癌进展的促进作用。

将MKN-45细胞与不同SIGLEC11表达水平的巨噬细胞混合皮下注射裸鼠,监测肿瘤生长,并通过流式、RT-qPCR和IHC分析M2浸润。

7

患者来源类器官共培养

在人源模型中验证SIGLEC11+巨噬细胞对肿瘤生长的影响。

建立PDO与不同SIGLEC11表达巨噬细胞的共培养体系,观察类器官数量变化。

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Gibco--
RPMI-1640培养基----
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素MeilunbioMA0110
佛波酯----
脂多糖BeyotimeS1732
干扰素-γPeproTech300-02
白细胞介素-4PeproTech20000-04
巨噬细胞集落刺激因子PeproTech300-25
淋巴细胞分离液YEASEN40504ES60
SteadyPure快速RNA提取试剂盒Accurate ViologyAG21023
HiScript III逆转录预混液VazymeR323-01
ChamQ通用SYBR qPCR预混液VazymeQ711-02
qTOWER384G实时荧光定量PCR仪Analytik Jena--
细胞裂解液EpizymePC102
蛋白酶抑制剂NCM BiotechP001
PVDF膜MilliporeIPVH00010
CytoFLEX S流式细胞仪Beckman--
Hilymax转染试剂DojindoH357
嘌呤霉素MeilunbioMB2005-1
IL-10 ELISA试剂盒ABclonalRK00012
IL-6 ELISA试剂盒ABclonalRK00012
TNF-β1 ELISA试剂盒ABclonalRK00055
M-CSF ELISA试剂盒ABclonalRK00044
裸鼠PhenoTek Biotechnology--
IV型胶原酶Sigma--
基质胶Corning356231
人胃癌类器官培养基OuMelWM-H-09
TrypLE Express消化酶ThermoFisher12604013
Countstar Castor S1细胞分析仪Countstar--

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
组织样本
样本来源、配对情况、IHC和IF使用样本数;文中未明确说明具体批次和病理分期
阅读提示:Methods: Tissue samples
细胞培养
细胞系培养基组成、FBS浓度、培养条件;THP-1和MKN45/AGS的来源与STR验证
阅读提示:Methods: Cell culture
巨噬细胞极化
PMA浓度与处理时间;M1/M2极化因子浓度与时间;PBMC来源巨噬细胞分化条件
阅读提示:Methods: Macrophage polarization
病毒转染
过表达/敲低载体构建方法、转染试剂和条件、筛选浓度
阅读提示:Methods: Plasmids and lentivirus transduction
动物实验
小鼠品系、年龄、性别、每组样本量、肿瘤细胞与巨噬细胞注射比例和数量、肿瘤测量时间点
阅读提示:Methods: Animal experiments
类器官共培养
PDO培养条件、消化时间、共培养比例、细胞浓度、基质胶用量
阅读提示:Methods: Patient-derived organoids (PDOs) model and coculture system of PDO