minecraft科研吧 关注:9,274贴子:71,184
  • 0回复贴,共1

文献解析 | 肿瘤相关巨噬细胞中ID1的表达驱动结直肠癌进展和治疗

只看楼主收藏回复

大家好,今天跟大家分享一篇2023年11月,Nature Communi cations 发表了一篇题为“ID1 expression in tumor-asso ciated macrop hages drives colorectal cancer progression and therapy resistance”的研究论文。文章系统探讨了分化抑制因子1(ID1)在结直肠癌(CRC)肿瘤相关巨噬细胞(TAM)中高表达,并在肿瘤进展、耐药以及抑制性免疫微环境形成中的关键作用。
01
研究背景
消除癌症干细胞 (CSC) 和重振抗肿瘤免疫力仍然是癌症治疗尚未解决的挑战。肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 构成了肿瘤组织中免疫细胞的重要群体,有助于 CSC 生态位的形成和抑制性免疫微环境。在这里,我们报道了 TAM 中分化抑制剂 1 (ID1) 的高表达与结直肠癌 (CRC) 患者的不良预后相关。
表达 ID1 的巨噬细胞维持癌症干性并阻碍 CD8 T 细胞浸润。从机制上讲,ID1 与 STAT1 相互作用以诱导其细胞质分布并抑制 STAT1 介导的 SerpinB2 和 CCL4 转录,这两个分泌因子负责癌症干性抑制和 CD8 T 细胞募集。
降低 ID1 表达可改善 CRC 进展并增强肿瘤对免疫治疗和化疗的敏感性。总的来说,我们的研究强调了 ID1 在控制 TAMs 的促肿瘤表型中的关键作用,并为 CRC 中 ID1 的治疗靶向铺平了道路。
见图一
TAMs 中 ID1 表达的增强与 CRC 患者的不良临床结果相关。

图一
a 上调致癌转录因子的筛选示意图 (Log2使用 GSE80065 的 GEO 数据集,用 CT26 细胞来源的条件培养基 (CM) 刺激的腹膜巨噬细胞 (PM) 中的腹膜巨噬细胞 (PM) 中的FC>1.5)与未处理的PM(左)和筛选的10个上调基因(右)进行比较。
b、c 用 CT26 来源的 CM (b) 或 MC38 来源的 CM (c) 处理的 RAW264.7 细胞中指定蛋白质的免疫印迹,n = 3 个生物学独立样品。
D-FAOM/DSS 诱导的 CRC 模型肿瘤组织中 Id1 和 F4/80 的代表性多重免疫组化 (mIHC) 图像 (d),Apc最小值自发性 CRC 模型 (e) 或 C57BL/6J 小鼠的正常结肠组织 (f)。比例尺,25 μm,n = 3 个生物学独立样品。
g、h 从原位 MC38 荷瘤小鼠中分离 TAMs 或从正常 C57BL/6 J 小鼠中分离 PM 的策略 (g)。检测 TAMs 和 PM 中 Id1 的 mRNA (h,左) 和蛋白质丰度 (h,右),每组 n = 3 只小鼠,学生 t 检验。
i、j代表 CRC 患者肿瘤和邻近正常组织中 ID1 和 CD68 的 mIHC 染色 (i),以及 CD68 细胞内 ID1 表达的相关统计数据 (j),Mann-Whitney U 检验。比例尺,25 μm。
k 按 CD68 细胞内 ID1 表达水平分层的 CRC 患者总生存期的 Kaplan-Meier 图,对数秩检验。除非另有说明,否则数据将作为 SEM ±方式呈现。
g 是使用 BioRender.com 创建的。源数据作为 源数据 文件提供。
见图二
表达 ID1 的 TAM 促进 CRC 生长和转移。

图二
a 建立 MC38 和 TAMs 混合物 sc 模型的示意图。
b、c (a) 中呈现的各组的肿瘤体积 (b) 和肿瘤重量 (c),每组 n = 8 只小鼠,(b) 中使用 Mann-Whitney U 检验,(c) 中使用 Welch 检验。
d (a) 中各组中 Ki67 免疫组织化学染色的代表,n = 每组 6 只小鼠,学生 t 检验。比例尺,25 μm。
e 建立 CT26 脾-肝转移模型的示意图。
f (e) 中呈现的各组生物发光信号的代表性生物发光图像和统计数据,每组 n = 6 只小鼠,Kruskal-Wallis 测试。W/O:无。
g、h (e) 中所示各组肝叶的代表性大体肝脏图像 (g) 和 H&E 染色 (h)。比例尺,1 cm。
i (e) 中呈现的各组肝脏重量与体重的比率,每组 n = 5 只小鼠,单向方差分析检验。
j (e) 中表示的各组转移性肿瘤的最大直径,n = 每组 5 只小鼠,单向方差分析检验。
k (e) 中呈现的各组具有转移性肿瘤结节的肝叶数量,n = 每组 4 只小鼠,Kruskal-Wallis 试验。l 建立 CT26 原位肝转移模型的示意图。
m (l) 中呈现的各组的代表性大体肝脏图像。比例尺,1 cm。n 以 (l) 表示的各组的总转移部位,n = 每组 6 只小鼠,学生 t 检验。
o (l) 中呈现的各组中的最大肿瘤直径,n = 每组 6 只小鼠,学生 t 检验。p 建立 CT26 原位模型的示意图。q (p) 中呈现的各组生物发光信号的代表性生物发光图像和统计数据,每组 n = 6 只小鼠,单向方差分析检验。
r (p) 中呈现的组的代表性免疫组织化学 Ki67 染色。比例尺,25 μm。n = 每组 3 只小鼠,单向方差分析检验。a、e、l 和 p 是使用 BioRender.com 创建的。源数据作为 源数据 文件提供。
见图三
表达 ID1 的 TAM 部分通过抑制 CD8 T 细胞募集来促进 CRC 进展。

图三
a MC38 和 TAMs 混合物 sc 模型的肿瘤抑制率 在指定组中,每组 n = 8 只小鼠,Welch 检验。
b、c CD8 T 细胞的百分比 (b)、代表性的 mIHC 图像和 CD8 T 细胞 (c) 浸润在肿瘤组织中的统计数据,如图所示。2a,每组 n = 4 (b) 或 3 (c) 只小鼠,学生 t 检验,比例尺,25 μm。
d 肿瘤组织中 IFN-γ 和颗粒酶 B CD8 T 细胞的代表性密度点图和统计数据如图 2 所示。2a. n = 每组 3 只小鼠,学生 t 检验。
e CT26 脾肝转移模型的肿瘤抑制率 ip. 在指定组中注射 BMDM 来源的 TAMs 的 CM,n = 5 只每组小鼠,学生 t 检验。
f 肝转移性肿瘤组织中 CD8 T 细胞的代表性 mIHC 图像和统计数据如图 2 所示。2e,n = 每组 3 只小鼠,单向方差分析检验。 比例尺,20 μm。
g, h 受者小鼠肿瘤组织中浸润的 CD8 T 细胞百分比,如图所示。2l (g) 和补充图1q (h),n = 每组 6 只小鼠,学生 t 检验。
i 肿瘤中 CD8 T 细胞的代表性 mIHC 图像和统计数据如图 1 所示。2p,n = 每组 3 只小鼠,单向方差分析检验。 比例尺,20 μm。j 肿瘤模型中 CD8 T 细胞缺失的示意图。k-m(j) 中呈现的各组的肿瘤体积 (k)、肿瘤重量 (l) 和代表性肿瘤图像 (m),每组 n = 8 只小鼠,Kruskal-Wallis 检验。比例尺,1 cm。n 指定组的肿瘤抑制率,n = 每组 8 只小鼠,学生 t 检验。
o、p 与不同组 RAW264.7 细胞 (o) 或 TAM (p) 共培养的 CD8 T 细胞的相对迁移,n = 3 个生物学独立样本,Welch 检验。
q 与不同组 TAM 共培养的人 CD8 T 细胞的相对迁移,n = 4 名患者,配对 t 检验。
j 是使用 BioRender.com 创建的。源数据作为 源数据 文件提供。
见图四
表达 ID1 的 TAM 对于通过激活 FAK-YAP 信号转导维持 CRC 干性性状至关重要。

图四
a、b CD44 的流式细胞术分析高从 MC38 衍生的肿瘤结节中分离的 CD45 Epcam 肿瘤细胞中的 Lgr5 细胞比率 (a) 在补充图中。2a 或 CT26 来源的肝转移 (b) 如图 2 所示。2l,n = 4 个生物学独立样本,学生 t 检验。
c 确定肿瘤起始能力和 CSC 频率统计数据的示意图。
d CD44 的流式细胞术分析+-+高与 Ctrl 或 ID1 共培养的 HCT116 细胞中的 LGR5 细胞比率+KDTAM,n = 4 名患者,配对 t 检验。
e CD44 的流式细胞术分析高不同 MC38 细胞组中的 Aldh 细胞比率,n = 3 个生物学独立样本,学生 t 检验。
f 不同治疗的 HCT116 肿瘤球体的图像和定量,n = 3 个生物学独立样本,Welch 检验。
g 转录组测序示意图。
h、i 对 (g) 中表示的指定组的 CD45 Epcam 肿瘤细胞之间差异表达基因的 GSEA 分析,具有预定义的 FAK (h) 和 YAP 信号转导基因集 (i)。在 RNA-seq 数据中,每组 n = 3 个生物学独立样本。
j 补充图 45 Epcam 肿瘤细胞不同组中指示蛋白的免疫印迹。1e,n = 3 个生物学独立的样品。
k DLD-1 细胞与不同 THP-1 细胞共培养的 DLD-1 细胞中指示蛋白质的免疫印迹,有或没有 Y15 处理,n = 3 个生物学独立性样品。
l 不同处理的 MC38 细胞中指定蛋白质的免疫印迹,n = 3 个生物学独立样本。
m 与不同 TAM 共培养的 MC38 细胞中胞质和细胞核 Yap 的免疫印迹,n = 3 个生物学独立样本。n TEAD 在与不同 TAM 共培养的 MC38 细胞中的相对荧光素酶活性,n = 3 个生物学独立样本,学生 t 检验。
o Yap 下游基因在不同 MC38 细胞组中的相对 mRNA 表达,n = 3 个生物学独立样本,学生 t 检验。p 维替泊芬对 CD44 的影响+-+-+高HCT116 细胞与不同组 THP-1 细胞共培养的 ALDH 比率,n = 3 个生物学独立性样品。
q 指定组的肿瘤模型 (q, up) 和肿瘤体积 (q down) 示意图,单向方差分析检验,Ctrl、Id1 组中 n = 12、10、10 和 8 只小鼠+原厂、Ctrl-Y15 组合键、Id1 组合键原厂-Y15.r 指定组肿瘤体重示意图,每组 n = 8 只小鼠,单因素方差分析检验。
s Y15 对与不同组 THP-1 细胞共培养的 DLD-1 细胞 CD44 表达的影响,n = 3 个生物学独立样本。
c、g 和 q 是使用 BioRender.com 创建的。源数据作为 源数据 文件提供。
见图五
TAMs 中的 ID1 通过抑制 CCL4 和 SerpinB2 转录介导肿瘤免疫逃逸和 CRC 干性维持。

图五
a 转录组测序示意图。
b (a) 中所示组差异表达基因的火山图,在 RNA-seq 数据中每组 n = 3 个生物学独立样本。
c 日志2编码基因的差异表达趋化因子的 FC 热图(左)。Ccl3、Ccl4、Cxcl9 和 Cxcl16 的筛选示意图(右)。
d 不同 RAW264.7 细胞组中 Ccl3、Ccl4、Cxcl9 和 Cxcl16 的相对 mRNA 水平,n = 3 个生物学独立样本,学生 t 检验。
e 来自 Ctrl 和 ID1 的 CM 中 CCL4 丰度KDTAM,n = 5 名患者,配对 t 检验。
f 来自不同 RAW 264.7 细胞组的 CM 中 Ccl4 丰度,n = 3 个生物学独立样本,学生 t 检验。
g CD8 T 细胞在 CM 吸引下从 Id1 迁移+f/f或 Id1Lyz-KOBMDM 衍生的 TAM,有或没有 Ccl4 敲低,n = 3 个生物学独立样本,单向方差分析检验。
h 对数2编码分泌型肿瘤抑制因子的差异表达基因的 FC 热图(左)。Serpinb2 筛选示意图(右)。
i 来自 Ctrl 和 ID1 的 CM 中的 SerpinB2 丰度KDTAM,n = 5 名患者,配对 t 检验。
j 来自不同 RAW 264.7 细胞组的 CM 中 Serpinb2 丰度,n = 3 个生物学独立性样本,学生 t 检验。
k 用 Id1 的 CM 预处理的 MC38 细胞中 CD44 的流式细胞术分析f/f或 Id1Lyz-KOBMDM 衍生的 TAM,感染或不感染 Serpinb2 特异性 shRNA 慢病毒 (Serpinb2KD),n = 3 个生物学独立的样本。
l、m MC38 肿瘤球 (l) 的图像和定量,以及指示组中指示的 CT26 细胞 (m) 的侵袭性,如 (k) 中所述,n = 3 个生物学独立样本,单向方差分析检验。比例尺,100 μm。
n、o CT26 sc 模型中指定组的肿瘤体积 (n)、代表性肿瘤图像和肿瘤重量 (o),每组 n = 6 只小鼠,学生 t 检验。p CT26 脾肝转移模型中代表性生物发光图像及指示组统计数据,每组 n = 6 只小鼠,学生 t 检验。源数据作为 源数据 文件提供。
见图六
ID1 与 STAT1 相互作用以抑制 CCL4 和 SerpinB2 的转录。

图六
a 筛选负责 CCL4 和 SerpinB2 转录的 ID1 相互作用转录因子。
b 在转染表达 STAT1-DDK 和 ID1-GFP 的质粒的 HEK 293T 细胞中对 ID1 与 STAT1 进行免疫共沉淀 (Co-IP)。n = 1 个生物学独立样本。
c TAM 样 RAW264.7 细胞中 Id1 和 Stat1 的免疫荧光染色。比例尺,10 μm,n = 3 个生物学独立样品。
d 邻位连接试验 (PLA) 用于定义 TAM 样 RAW264.7 细胞中 Id1 和 Stat1 之间的相互作用。比例尺,10 μm,n = 10 个生物学独立样品。
e CRC 患者肿瘤组织中 ID1 、 STAT1 和 CD68 的免疫荧光染色。比例尺,20 μm,n = 3 个生物学独立样品。
f 在 Ctrl 或 Id1 中分析 Ccl4 和 Serpinb2 截短启动子序列的荧光素酶活性原厂RAW264.7 细胞,n = 3 个生物学独立样本,学生 t 检验。
g 在 RAW264.7 细胞中 IFN-γ 刺激下 Id1 对 Stat1 和 p-Stat1 亚细胞定位的影响,n = 3 个生物学独立性样本。
h ID1 对 STAT1 和 CRM1 之间相互作用的影响,n = 3 个生物学独立样本。
i PLA 的代表性图像和统计数据显示了 STAT1 和 CRM1 之间的蛋白质相互作用,无论是否具有 ID1 异位表达,n = 20 个生物独立细胞。比例尺,5 μm。
j PLA 的代表性图像显示了在钩端霉素 B (100 nM) 处理下 ID1 对 STAT1 二聚化和亚细胞定位的影响,比例尺,5 μm,n = 3 个生物学独立样品。 源数据作为 源数据 文件提供。
02
研究结论
总体而言,我们的工作将 TAM 表达的 ID1 确定为中心分子节点,双重控制癌症发生能力并诱导肿瘤免疫逃逸。TAMs 中的高 ID1 表达代表了 CRC 中的免疫逃避和癌症干性维持机制。此外,我们还证明了靶向 ID1 稳定性可以增强 CRC 患者的免疫治疗和化疗敏感性的原理。
好了,今天的文献解读就到这儿来,我们下期再见!如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。


IP属地:广东1楼2024-12-02 17:31回复