SAA1-IL-1β正反馈轴通过调控MDSCs促进卵巢癌免疫抑制微环境形成的作用机制与临床意义研究

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 12.8

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  本研究针对上皮性卵巢癌(EOC)免疫耐受机制不清的问题,开展了肿瘤细胞通过SAA1-IL-1β轴与髓源性抑制细胞(MDSCs)形成正反馈环路促进免疫抑制微环境的机制研究。发现SAA1通过TLR2/4招募并活化MDSCs,诱导IL-1β分泌,进而通过IL-1R/NF-κB通路反馈增强SAA1表达,形成促癌循环。该研究为卵巢癌免疫治疗提供了新的生物标志物和治疗靶点。

  
卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中死亡率最高的疾病,长期以来困扰着医学界。尽管手术和化疗初期效果显著,但超过70%的患者最终会面临复发和耐药,五年生存率不足30%。这种严峻现状的背后,是肿瘤细胞狡猾的免疫逃逸机制在作祟。特别是在晚期卵巢癌患者中,庞大的肿瘤负荷会放大肿瘤微环境(TME)中的免疫抑制信号,使得包括PD-1/PD-L1抑制剂在内的免疫疗法效果有限。
髓源性抑制细胞(MDSCs)被认为是肿瘤促进性免疫抑制微环境中的"蜂后",在健康人群中,未成熟髓系细胞(IMCs)会正常分化为粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞。然而在癌症等病理状态下,正常的髓系分化出现异常,持续刺激的骨髓生成导致MDSCs扩增。这些细胞通过分泌活性氧(ROS)、一氧化氮(NO)和精氨酸酶-1(Arg-1)等方式抑制T细胞和NK细胞功能,甚至诱导调节性T细胞(Tregs)产生,帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的监视。
为了深入探索卵巢癌中MDSCs的调控机制,研究人员开展了一项创新性研究,成果发表在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》。研究团队通过临床样本分析、体外功能实验、共培养实验和体内小鼠模型等多种方法,系统揭示了肿瘤细胞与MDSCs之间通过SAA1-IL-1β轴形成的正反馈环路在卵巢癌免疫抑制微环境建立中的关键作用。
研究采用了多种关键技术方法:从临床样本入手,收集了上皮性卵巢癌患者和良性妇科疾病患者的外周血和肿瘤组织样本,通过流式细胞术分析MDSCs亚群分布;利用转录组学分析筛选差异表达基因;通过慢病毒转染构建稳定敲低和过表达细胞系;采用Transwell实验评估细胞迁移和侵袭能力;使用染色质免疫沉淀(ChIP)技术验证转录因子结合;并建立C57BL/6小鼠腹膜肿瘤模型进行体内功能验证。
Increased MDSCs and SAA1 expression associated with ovarian cancer
研究人员首先发现在EOC患者的外周血和肿瘤组织中,M-MDSCs(CD11b+CD33+CD14+)和PMN-MDSCs(CD11b+CD33+CD15+)频率显著增加,同时Treg细胞也明显增多。肿瘤组织中免疫抑制分子iNOS、IDO和Arg-1表达上调,且Arg-1水平与临床分期相关。通过分析GSE145374数据集,发现SKOV3细胞与MDSCs共培养后,SAA1是上调最显著的基因之一。临床样本验证显示SAA1在mRNA和蛋白水平均显著上调,且与FIGO分期和病理分级正相关。
SAA1 promotes the proliferation of ovarian cancer cells in vitro
通过构建SAA1敲低和过表达的卵巢癌细胞系,研究人员证实SAA1能显著促进卵巢癌细胞的增殖能力。CCK-8实验、EdU实验和克隆形成实验均显示,SAA1敲低抑制细胞增殖,而过表达则促进增殖。在小鼠ID8细胞中也得到了一致的结果。
SAA1 promotes the proliferation and metastasis of ovarian cancer in vitro and in vivo
Transwell实验表明SAA1能增强卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力,Western blotting分析显示SAA1影响上皮间质转化(EMT)通路关键蛋白表达。体内实验进一步证实,SAA1敲低的小鼠肿瘤生长减缓,生存期延长,免疫组化显示Ki67和N-Cadherin表达下降,E-Cadherin表达上升。
SAA1 recruits MDSCs and promotes MDSCs differentiation in ovarian cancer
生物信息学分析显示SAA1高表达与免疫浸润评分、中性粒细胞、单核细胞以及MDSCs亚群呈正相关。共培养实验证明卵巢癌细胞通过分泌SAA1招募MDSCs并促进粒细胞-单核细胞祖细胞(GMPs)向MDSCs分化。
SAA1 released by ovarian cancer cells recruits MDSCs and promotes MDSCs differentiation via TLR2/4
流式细胞术检测发现TLR4在恶性卵巢肿瘤的MDSCs上表达上调。通过添加重组SAA1蛋白和TLR2/4抑制剂Sparstolonin B(SsnB)的挽救实验,证实SAA1通过TLR2/4介导MDSCs的招募和分化。
SAA1-mediated IL-1β release from MDSCs enhances SAA1 expression in ovarian cancer via the IL-1β/IL-1R/NF-κB axis
研究发现SAA1能促进MDSCs分泌IL-1β,且这一过程依赖于TLR2/4信号。反过来,IL-1β通过激活IL-1R/NF-κB通路,促进转录因子P65(RELA)与SAA1启动子结合,上调SAA1表达,形成正反馈环路。临床数据分析显示IL1B表达与卵巢癌分期和分级正相关。
Deciphering the impact of SAA1-driven immunosuppression and its clinical relevance in ovarian cancer
通过CRISPR/Cas9技术构建SAA1敲除的ID8细胞系,体内实验显示SAA1敲除小鼠腹腔肿瘤结节减少,腹水形成受到抑制。流式分析发现SAA1-WT组小鼠腹水和脾脏中MDSCs和Tregs增多,而CD8+ T细胞分泌IFN-γ和GZMB的能力降低。多重免疫荧光和临床数据分析证实SAA1高表达与MDSCs浸润、IL-1β水平升高以及患者不良预后显著相关。
研究结论表明,卵巢癌细胞通过分泌SAA1与MDSCs形成SAA1-IL-1β正反馈环路:SAA1通过TLR2/4招募MDSCs并促进其分化,诱导IL-1β分泌;IL-1β通过IL-1R/NF-κB通路反馈增强SAA1表达。这一环路驱动免疫抑制微环境的形成,促进卵巢癌进展。临床意义在于,SAA1、IL-1β和CD33+ MDSCs可作为卵巢癌预后的生物标志物,SAA1-IL-1β轴为开发新的免疫治疗策略提供了潜在靶点。
该研究首次揭示了卵巢癌细胞与MDSCs之间通过SAA1-IL-1β轴形成的正反馈环路在免疫抑制微环境建立中的核心作用,为理解卵巢癌免疫逃逸机制提供了新视角,也为改善卵巢癌免疫治疗疗效提供了新的思路和靶点。
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