芳基烃受体与单核细胞型急性髓系白血病(AML)以及先天免疫防御机制有关,这种防御机制可通过使用芳基烃受体抑制剂(AHR inhibitor)来逆转

【字体: 时间:2025年12月10日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

编辑推荐:

  本研究探讨急性髓系白血病(AML)中芳烃受体(AHR)通路对免疫微环境的影响。发现AHR高表达与HLA-E上调、NK细胞功能抑制及化疗耐药相关。通过单细胞RNA测序和体外实验验证,AHR抑制剂IK-364可增强NK细胞杀伤并降低HLA-E表达,提示靶向AHR可能改善AML预后。

  
本研究聚焦于急性髓系白血病(AML)中芳烃受体(AHR)通路对免疫微环境的调控机制,探讨靶向AHR可能增强自然杀伤(NK)细胞疗法在AML治疗中的应用价值。研究通过多组学技术、临床队列分析和功能实验,揭示了AHR与免疫逃逸的关联,并验证了AHR抑制剂对NK细胞功能的影响。

### 研究背景与科学问题
AML是一种高度异质性的血液恶性肿瘤,其发病机制涉及基因组异常、白血病细胞分化阻滞以及免疫微环境失衡的复杂网络。近年来,AHR通路因其调控细胞分化、免疫应答和化疗耐药的作用备受关注。然而,AHR如何通过免疫微环境介导白血病免疫逃逸尚不明确,成为本研究的核心科学问题。

### 研究方法与创新性
研究采用多维度整合分析方法,结合临床队列、分子分型、单细胞测序和功能实验,系统解析AHR在AML免疫逃逸中的调控网络:

1. **临床队列构建**:纳入69例新诊断AML患者,基于骨髓NK细胞百分比划分高/低组,结合临床数据(年龄、ELN风险、FAB分型)进行多因素分析。
2. **分子分型技术**:应用Bulk RNA-seq和Single-cell RNA-seq结合细胞状态聚类(Seurat+Harmony),建立AHR高/低表达分型体系,揭示AHR与白血病分化状态的关联。
3. **功能验证体系**:开发AHR特异性抑制剂IK-364(IC50=5nM),通过体外细胞实验(MOLM-14细胞系)和体内模拟(患者白血病细胞预处理)验证AHR通路的关键作用。
4. **机制解析策略**:采用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除AHR及其下游效应分子(如STAT1、IRF1),结合Western blot和荧光标记追踪蛋白表达动态。

### 关键发现与机制解析
#### 1. AHR表达与预后的临床关联
- **NK细胞比例与生存率负相关**:骨髓NK细胞百分比>8.8%的群体,中位生存期(OS)较<8.8%组缩短(HR=2.78, p=0.006)。
- **AHR表达分层**:通过Beat AML数据库(560例)确定AHR高/低组,发现AHR高表达与HLA-E上调(r=0.69, p=0.002)、MHC-I类/II类分子增强表达显著相关(FDR<0.05)。

#### 2. AHR调控免疫逃逸的分子网络
- **AHR-IFN-γ-STAT1-HLA-E信号轴**:通过体外实验证实,IFN-γ刺激可24小时内诱导AHR表达(p<0.0001),而敲除IFNGR1可阻断AHR上调。STAT1和IRF1作为核心转录因子,通过正反馈调控促进AHR表达和HLA-E转录。
- **单细胞证据**:单细胞测序显示,AHR高表达患者外周血NK细胞成熟度降低(CD56dim+NKp30+比例下降42%),且NKG2D配体(MICA/B)和FAS配体表达受限,导致激活信号减弱。

#### 3. AHR抑制剂的功能验证
- **体外增强NK细胞杀伤**:预处理MOLM-14细胞(3μM IK-364,48h)后,NK细胞特异性杀伤率提升2.3倍(p<0.001),且该效应可被NKG2A单抗(阻断CD94/NKG2A通路)完全逆转。
- **蛋白表达动态**:流式细胞术显示,AHR抑制剂显著降低患者白血病细胞HLA-E表达(gMFI从82.4±15.6降至54.3±12.8, p=0.003),同时下调STAT1(FDR=0.012)和IRF1(FDR=0.016)的磷酸化水平。

#### 4. 机制补充实验
- **基因编辑验证**:CRISPR敲除AHR后,HLA-E表达未显著变化(p=0.12),证实AHR对HLA-E的调控依赖上游IFN-γ信号。
- **代谢关联分析**:AHR高表达组患者的色氨酸代谢中间产物(kynurenine)水平升高3.2倍(p=0.001),提示AHR可能通过kynurenine-AHR轴影响免疫应答。

### 临床转化价值
研究提出“双靶向”治疗策略:
1. **AHR抑制剂单药应用**:在体外模型中,3μM IK-364即可显著增强NK细胞杀伤活性(E:T=10:1时杀伤率提升47%),且未观察到细胞毒性(Annexin V染色阴性)。
2. **联合NK细胞疗法**:AHR抑制剂与NK细胞过继治疗联用,可产生协同效应。例如,在M4/M5型AML患者中,联合治疗使NK细胞杀伤效率从12.7%提升至34.5%(p=0.002)。

### 研究局限与未来方向
1. **样本量限制**:单细胞测序仅纳入5例AHR高/低样本,需扩大队列验证。
2. **空间异质性未解**:现有数据无法区分骨髓与外周血的AHR表达差异,需开展空间转录组学研究。
3. **耐药机制探索**:发现AHR高表达与Venetoclax耐药相关(HR=3.2, p=0.004),提示可能通过调控BCL2家族蛋白(如BCL2/BCL-XL)介导耐药。

### 总结
本研究首次系统揭示AHR通过“免疫冷”微环境调控AML免疫逃逸的分子机制,证实AHR抑制剂可打破肿瘤-免疫平衡。该发现为AML治疗提供了新思路:通过AHR靶向药物改善NK细胞功能,或与CAR-T、过继NK细胞治疗形成协同。未来研究需重点验证AHR-IFN-γ-STAT1轴在骨髓微环境中的动态变化,以及开发新型AHR抑制剂(如IK-364衍生物)的临床转化潜力。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号