PKCα 调控非小细胞肺癌中 PD-L1 胞外囊泡分泌:免疫治疗新靶点

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  为解决 PD-L1+小细胞外囊泡(sEVs)分泌机制不明的问题,研究人员开展了 PKCα 对其调控作用的研究。结果发现 PKCα 以 p53 依赖的方式调节 PD-L1 表达和 sEVs 分泌,为免疫治疗提供新策略,意义重大。

  在肿瘤的世界里,癌细胞就像一群狡猾的 “敌人”,它们不断进化出各种手段来逃避免疫系统的攻击,其中一种重要的 “武器” 就是细胞外囊泡(EVs)。EVs 是细胞释放的脂质双层包裹的小囊泡,就像细胞间通信的 “小邮差”,在肿瘤微环境中发挥着重要作用。而携带程序性死亡配体 1(PD-L1)的小细胞外囊泡(sEVs),更是癌细胞免疫逃逸的关键帮凶。
目前,虽然已经知道 PD-L1+ sEVs 与肿瘤的发生发展密切相关,但对于 PD-L1 是如何被装载到 sEVs 中并分泌到细胞外的具体机制,科学家们还知之甚少。而且,细胞内复杂的信号通路众多,到底哪些信号在调控 PD-L1+ sEVs 的分泌,这成了亟待解决的问题。为了深入了解这些关键机制,澳门科技大学的研究人员展开了一项深入的研究,相关成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。

研究人员为了开展这项研究,运用了多种关键技术方法。在细胞相关技术方面,进行了细胞培养,使用了 H1299、H1975 等细胞系;还通过细胞转染技术,将各种质粒导入细胞,以便观察和研究相关蛋白的表达和功能。在检测分析技术上,运用蛋白质免疫印迹分析(Western blot)来检测蛋白质的表达水平,利用纳米颗粒跟踪分析(NTA)来测定 sEVs 的大小分布和颗粒浓度 。

研究结果具体如下:

  • PD-L1 与 sEVs 标记物高度相关:研究人员将 PD-L1 与细胞内囊泡标记物共转染到 H1299 细胞中,通过共定位分析发现,PD-L1 与 sEVs 标记物(如 CD63 和 CD81)共定位最显著,与内体(Rab5、Rab7)和溶酶体(LAMP1)标记物也有部分共定位,与自噬体标记物 LC3 共定位较少。构建 PD-L1-pHluorin 后发现,其荧光分布模式与 sEVs 标记物相似,且在 H1299-PD-L1pHluorin细胞中观察到 MVBs 与质膜(PM)融合的荧光信号,证实 PD-L1 存在于 sEVs 中。
  • PD-L1 与 CD63 在 MVB-PM 融合上具有相似性:对 PD-L1 sEVs 和其他囊泡的融合信号持续时间进行统计分析,发现 PD-L1 sEVs 的融合信号持续时间比突触小泡和致密核心小泡长,与 CD63、CD81 sEVs 的信号持续时间有差异但峰荧光强度无显著差异,表明 PD-L1 MVB-PM 融合动力学与 CD63 相似。
  • 钙在 sEV-PD-L1 分泌中起关键作用:细胞内钙在胞吐和胞吞过程中起重要作用,研究人员利用 ATP 刺激升高细胞内钙水平,观察到 PD-L1 融合事件显著增加;使用 BAPTA-AM 和 EGTA 螯合钙离子后,融合活性显著降低,说明升高的钙水平对 ATP 诱导的 PD-L1 sEVs 释放至关重要。
  • PKCα 调节 PD-L1 sEVs 的释放:PKC 是钙信号下游的重要激酶,研究人员使用 PanPKC 抑制剂 G?6983 处理细胞,发现 ATP 诱导的 PD-L1 sEVs 融合活性降低。敲低 PKCα 后,在 H1299 细胞中,静息状态下 PD-L1 融合率显著上升,sEVs 中 PD-L1 和其他 sEVs 标记物的蛋白量增加;在 H1975 细胞中,ATP 诱导的融合事件减少,静息状态下融合活性降低,表明 PKCα 对 PD-L1 sEVs 的调节涉及复杂的信号级联。
  • PKCα 以 p53 依赖的方式调节 PD-L1 表达:在 H1299 细胞中敲低 PKCα,sEVs 中 PD-L1 表达增加,同时全细胞裂解物中 ORAI1 表达上调;在 H1975 细胞中敲低 PKCα 则出现相反结果。进一步研究发现,H1299 细胞 p53 基因缺失,H1975 细胞携带 p53 R273H 突变,构建稳定表达 p53 R273H 的 H1299 细胞系后,敲低 PKCα,PD-L1 蛋白表达降低,说明 PKCα 对 PD-L1 表达的调节依赖 p53。
  • PKCα 调节 STAT1 磷酸化和核分布:研究发现 PKCα 敲低会导致 H1299 细胞中 STAT1 磷酸化和核转位加速,p-STAT1 和 STAT1 表达上调;在 H1975 细胞和 H1299-p53 R273H 细胞中则相反,表明在无 p53 时,PKCα 缺失促进 STAT1 磷酸化和核转位,可能导致 PD-L1 表达升高;有 p53 时则相反。
  • PKCα 作用于 p53 上游调节 STAT1 磷酸化:使用 nutlin-3 处理细胞上调 p53 表达,发现 H1975 细胞和 H1299-p53 R273H 细胞中核 p-STAT1 水平降低,且 p53 上调不影响 PKCα 表达,但敲低 PKCα 会使 p53 表达增加,说明 PKCα 位于 p53 上游,调节 p53 表达和 STAT1 磷酸化。

研究结论和讨论部分表明,该研究首次详细阐述了 PKCα 以 p53 依赖的方式调控 PD-L1+ sEVs 分泌的机制。这不仅为理解肿瘤免疫逃逸机制提供了新的视角,还为肺癌免疫治疗提供了潜在的新靶点。未来的研究可以进一步探索针对 PKCα 的靶向治疗策略,有望为肺癌患者带来更有效的治疗方案,在肿瘤治疗领域具有重要的理论和临床意义。

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