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.2022年12月12日;13(1):7677.
doi:10.1038/s41467-022-35469-x。

PRDM1/BLIMP1通过调节肝细胞癌细胞USP22-SPI1-PD-L1轴诱导肿瘤免疫逃逸

附属公司

PRDM1/BLIMP1通过调节肝细胞癌细胞USP22-SPI1-PD-L1轴诱导肿瘤免疫逃逸

李青(音)等。 国家公社. .

摘要

程序性死亡受体-1(PD-1)阻断已取得一定疗效,但仅对部分肝癌患者有效。程序性细胞死亡1配体1(PD-L1)与T细胞上的受体PD1结合,抑制抗原肿瘤免疫反应。然而,PD-L1调控的机制尚未完全阐明。在此,我们确定肿瘤Prdm1过度表达抑制免疫缺乏小鼠模型中的细胞生长。此外,肿瘤性Prdm1过度表达上调PD-L1水平,抑制体内抗肿瘤免疫,并中和免疫竞争性小鼠模型中Prdm2过度表达的抗肿瘤功效。从机制上讲,PRDM1增强USP22转录,从而通过去泛素化减少SPI1蛋白降解,从而增强PD-L1转录。在功能上,PD-1单抗治疗增强了Prdm1过度表达肝癌免疫竞争小鼠模型的疗效。总之,我们证明PRDM1-USP22-SPI1轴调节PD-L1水平,导致CD8浸润+T细胞衰竭。此外,PRDM1过度表达结合PD-(L)1单克隆抗体治疗为肝癌治疗提供了一种治疗策略。

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利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
图1。PRDM1上调肝癌中PD-L1的表达。
的qRT-PCRPD-L1型在接受或不接受IFN-γ治疗的Hep3B细胞或Huh7细胞中表达。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。b条,c(c)经或不经IFN-γ处理的Hep3B细胞或Huh7细胞PD-L1表达的Western blotting。的代表n个 = 3个独立的生物复制。d日,e(电子)流式细胞术分析PD-L1在Hep3B细胞中的表达(d日)或Huh7细胞(e(电子))有或没有IFN-γ处理。n个 = 3个独立的生物复制。(f)使用预先激活的T细胞和Hep3B或Huh7细胞的3D-培养模型。CD8的流式细胞术分析+GZMB公司+与Hep3B或Huh7细胞共培养72小时后,预活化T细胞中的细胞含量。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。小时CD8的流式细胞术分析+肿瘤坏死因子α+与Hep3B或Huh7细胞共培养72小时后,预激活T细胞中的细胞含量。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。延时显微镜图像显示Hep3B或Huh7细胞在12小时时与PD1的结合。比例尺,100µm。j个2h后Hep3B和Huh7细胞PD1/Fc蛋白结合分析。数据以平均值±SEM表示(n个 = 3个独立的生物复制品)。k个肝癌标本中BLIMP1蛋白的免疫组织化学染色(队列1)。比例尺,100µm。肿瘤BLIMP1蛋白表达与肿瘤浸润T细胞含量的相关性分析。Pearson分析显示肿瘤BLIMP1蛋白表达与CD8呈负相关+T细胞和活性(GZMB+)浸润CD8的+浸润CD45中的T细胞+肿瘤BLIMP1蛋白表达与PD1百分率呈正相关+CD8中的细胞+TIL。n个 = 40名患者。P值由未配对的双边学生的t吨测试(,c(c),,小时,j个)和皮尔逊相关分析(). 源数据作为源数据文件提供。
图2
图2。Prdm1通过PD-L1诱导免疫竞争小鼠的肿瘤免疫逃逸来减弱其对肿瘤生长抑制的作用。
从携带Hepa1-6的C57BL/6小鼠中收集的典型皮下肿瘤(左)/原位移植肿瘤(右)。b条携带Hepa1-6的C57BL/6小鼠皮下异种移植物的肿瘤增殖曲线。数据表示为平均值±SEM。n个 = 每组6只小鼠。c(c)携带Hepa1-6的C57BL/6小鼠的Kaplan-Meier生存曲线。n个 = 每组6只小鼠。d日从携带H22的C57BL/6小鼠中收集的典型皮下肿瘤(左)/原位移植肿瘤(右)。e(电子)H22负载C57BL/6小鼠皮下异种移植物的肿瘤增殖曲线。数据表示为平均值±SEM。n个 = 每组6只小鼠。(f)含H22 C57BL/6小鼠的Kaplan-Meier生存曲线。n个 = 每组6只小鼠。CD8的流式细胞术分析+、GZMB+CD8(CD8)+和PD1+CD8(CD8)+CD3中+来自Hepa1-6的TIL()或H22异种移植物(小时)C57BL/6小鼠及其定量(). 数据表示为平均值±SEM。n个 = 每组3只小鼠。j个从携带Hepa1-6的BALB/c裸鼠中收集的典型皮下肿瘤(左)/原位移植肿瘤(右)。k个携带Hepa1-6的BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤的肿瘤增殖曲线。数据表示为平均值±SEM。n个 = 每组6只小鼠。携带Hepa1-6的BALB/c裸鼠的Kaplan–Meier生存曲线。n个 = 每组6只小鼠。代表性皮下肿瘤(左)/原位移植肿瘤(右)取自H22-负载BALB/c裸鼠。n个H22荷瘤BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤的增殖曲线。数据表示为平均值±SEM。n个 = 每组6只小鼠。H22负载BALB/c裸鼠的Kaplan–Meier生存曲线。n个 = 每组6只小鼠。,q个T细胞介导的癌细胞杀伤试验结果。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。P(P)值由未配对的双边学生t吨多次比较无修正测试(b条,e(电子),,k个,n个,,q个)和Kaplan-Meier方法(c(c),(f),,). 原理图(,d日,j个,)是使用BioRender.com创建的。源数据作为源数据文件提供。
图3
图3。SPI1作为PRDM1的下游效应器,增强PD-L1转录。
PD-L1/Flag水平的Western blotting项目风险管理1-过表达和载体Hep3B细胞或项目风险管理1-敲除和sgCtrl-Huh7细胞。n个 = 3个独立的生物复制。b条稳定过度表达Hep3B细胞的TMT定量蛋白质组分析项目风险管理1以及相应的对照细胞(项目风险管理1和载体细胞),每组3个重复。热图显示了前20个上调蛋白质和前20个下调蛋白质项目风险管理1-蛋白质组分析中Hep3B细胞和对照细胞的过度表达。c(c)的qRT-PCRSPI1号机组中的表达式项目风险管理1-过表达和载体Hep3B细胞或项目风险管理1-敲除和sgCtrl-Huh7细胞。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。d日SPI1表达的Western blotting项目风险管理1-过表达和载体Hep3B细胞或项目风险管理1-敲除和sgCtrl-Huh7细胞。n=3个独立的生物复制。e(电子)蛋白质印迹法检测PD-L1在SPI1号机组-过度表达和控制Hep3B细胞或SPI1号机组-经或不经IFN-γ处理的敲除和shNC Huh7细胞。n个 = 3个独立的生物复制。(f)基因组序列中与转录起始位点(TSS)相邻的推测SPI1结合位点(SBS)PD-L1型基因。,小时荧光素酶活性PD-L1型Hep3B启动子报告载体()和Huh7(小时)单元格。结合区域中的红色字符表示推测或突变的SPI1结合序列。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。,j个SPI1与PD-L1型Hep3B中的启动子()和Huh7(j个)单元格。两个启动子区域PD-L1型不受SPI1约束的被用作阴性对照(阴性对照#1和#2)。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。k个流式细胞术分析干扰素-γ治疗前后Hep3B细胞PD-L1的表达。n个 = 3个独立的生物复制。P(P)值由未配对的双边学生t吨测试(c(c),,小时,,j个). 源数据作为源数据文件提供。
图4
图4。USP22抑制SPI1的泛素蛋白酶体降解。
,b条SPI1蛋白表达项目风险管理1-Hep3B细胞的过度表达和载体()或在中项目风险管理1-敲除和sgCtrl-Huh7细胞(b条).n个 = 3个独立的生物复制。c(c)SPI1蛋白表达在项目风险管理1敲除和sgCtrl-Huh7细胞。n个 = 3个独立的生物复制。d日取下SPI1,然后使用抗HA抗体通过免疫印迹法测定泛素结合SPI1。n个 = 3个独立的生物复制。e(电子)取下SPI1,用抗HA抗体通过免疫印迹法测定泛素结合SPI1。n个 = 3个独立的生物复制。(f)DUB siRNA文库筛选表明USP22和USP33抑制降低了SPI1蛋白水平。的qRT-PCR美国药典22美国药典33中的表达式项目风险管理1-过表达和载体Hep3B细胞或项目风险管理1-敲除和sgCtrl-Huh7细胞。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。小时蛋白质印迹法检测细胞中USP22或USP33的表达项目风险管理1-过表达和载体Hep3B细胞或项目风险管理1-敲除和sgCtrl-Huh7细胞。n个 = 3个独立的生物复制。,j个SPI1蛋白表达美国药典22-Hep3B细胞的过度表达和载体()或在中美国药典22-敲除和控制Huh7细胞(j个).n个 = 3个独立的生物复制。k个SPI1蛋白表达在美国药典22-敲除或控制Huh7细胞。n个 = 3个独立的生物复制。取下SPI1,然后使用抗HA抗体通过免疫印迹法测定泛素结合SPI1。n个 = 3个独立的生物复制。取下SPI1,然后使用抗HA抗体通过免疫印迹法测定泛素结合SPI1。n个 = 3个独立的生物复制。P(P)值由未配对的双边学生t吨测试(). 源数据作为源数据文件提供。
图5
图5。USP22被鉴定为SPI1相互作用蛋白。
Co-IP实验表明内源性USP22和SPI1相互作用。n个 = 3个独立的生物复制。b条共焦显微镜显示USP22(红色)与SPI1(绿色)共定位。n个 = 3个独立的生物复制。比例尺,20µm。c(c)USP22及其突变体的示意图。d日对USP22及其突变体进行免疫沉淀,并测定结合SPI1。n个 = 3个独立的生物复制。e(电子)SPI1泛素化通过SPI1免疫沉淀和使用抗HA抗体的western blotting测定。n个 = 3个独立的生物复制。(f)USP22及其点突变体的示意图。对USP22及其点突变体进行免疫沉淀,并测定结合SPI1。n个 = 3个独立的生物复制。小时证实了USP22及其点突变对SPI1泛素化的影响。n个 = 3个独立的生物复制。检测USP22(Myc)和SPI1蛋白水平。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。j个全长SPI1和截断SPI1的示意图。k个在HEK-293T细胞中使用co-IP分析USP22与全长或截短的SPI1之间的相互作用。n个 = 3个独立的生物复制。Co-IP实验表明Myc-USP22(161-525)和His-SPI1(D3)在HEK-293T细胞中相互作用。n个 = 3个独立的生物复制。与TSS相邻的基因组序列中的推测BLIMP1结合位点(BBS)美国药典22基因。n个,荧光素酶活性美国药典22Hep3B启动子报告载体(n个)和Huh7()单元格。结合区域中的红色字符表明BLIMP1结合序列是假定的或变异的。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。p、 q个BLIMP1与美国药典22Hep3B中的启动子()和Huh7(q个)单元格。两个启动子区域美国药典22预期不被BLIMP1结合的抗体被用作阴性对照。数据表示为平均值±SEM(n个 = 3个独立的生物复制品)。P(P)值由未配对的双边学生t吨测试(n个,,,q个). 源数据作为源数据文件提供。
图6
图6。小鼠体内Prdm1过度表达与PD-1单抗治疗的协同作用。
,b条皮下肿瘤和原位肿瘤的治疗方案示意图。将Hepa1-6/H22细胞植入C57BL/6小鼠皮下或原位肿瘤,并用PD-1单克隆抗体或IgG同型对照治疗。c(c),d日对小鼠实施安乐死后获得的代表性异种移植瘤(左)和原位肿瘤(右)。e(电子),(f)肿瘤增殖曲线(e(电子))和Kaplan–Meier生存曲线((f))携带Hepa1-6的C57BL/6小鼠。数据表示为平均值±SEM(e(电子)).n个 = 每组6只小鼠。,小时肿瘤增殖曲线()和Kaplan-Meier生存曲线(小时)携带H22的C57BL/6小鼠。数据表示为平均值±SEM().n个 = 每组6只小鼠。,j个CD8的流式细胞术分析+、GZMB+CD8(CD8)+和PD1+CD8(CD8)+CD3中+来自Hepa1-6的TIL()或H22(j个)C57BL/6小鼠皮下肿瘤。数据表示为平均值±SEM。n个 = 每组6只小鼠。k个DEN/CCL4诱导HCC模型中治疗方案的示意图。肝脏肿瘤的代表性图像(用白色箭头标注)。处死小鼠肝脏切片的H&E染色。比例尺,400µm。n个,肿瘤数量的量化(n个)和最大肿瘤大小(). 数据表示为平均值±SEM。n个 = 每组6只小鼠。DEN诱导的HCC模型中的Kaplan–Meier生存曲线。n个 = 每组6只小鼠。P(P)值由未配对的双边学生t吨测试(e(电子),,,j个,n个,)和卡普兰-迈耶法((f),小时,)多次比较没有修正。原理图(,b条,k个)是使用BioRender.com创建的。源数据作为源数据文件提供。
图7
图7。PRDM1-USP22-SPI1轴调节HCC患者的PD-L1水平。
,b条肝癌患者BLIMP1、USP22、SPI1、PD-L1和CD8α表达的免疫组织化学染色。n个 = 90名患者。比例尺,100 mm。c(c),d日使用BLIMP1、USP22、SPI1和PD-L1的多色免疫组织化学(c(c))或BLIMP1、PD-L1、CD8α和GZMB(d日)肝癌患者的抗体。n个 = 90名患者。比例尺,100µm。e(电子)基于以下角色的拟议模型项目风险管理1/BLIMP1促进肝癌患者肿瘤免疫逃逸。使用BioRender设计了原理图。
图8
图8。肿瘤内细胞群的单细胞分析。
使用UMAP共鉴定并显示了8种细胞类型。颜色由细胞类型(顶部)和患者(底部)编码。b条点图显示每种细胞类型的顶级标记基因。c(c)UMAP图(顶部)和项目风险管理1在两名患者的恶性细胞中表达(底部)。d日UMAP图和小提琴图显示了不同的T细胞亚群及其标记基因。e(电子)描绘患者1和患者2之间每个T细胞亚群的相对频率的点图。(f)中上调基因的前10个GO术语项目风险管理1-患者2的高肿瘤细胞。

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引用人

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