BCL9 通过 GATA1/Notch 信号轴调控 CD11b+CD27?自然杀伤细胞成熟增强抗肿瘤免疫机制研究

该研究揭示肿瘤治疗靶点 BCL9 通过 BCL9-GATA1-NOTCH1-IL18R1 轴调控 CD11b+CD27?自然杀伤细胞（NK 细胞）成熟及抗肿瘤免疫应答。抑制 BCL9 可激活 Notch 和 IL-18R1 信号促进 NK 细胞成熟，增强其抗肿瘤活性，为黑色素瘤等免疫治疗提供新策略。

　　

研究背景与目的

自然杀伤细胞（NK 细胞）作为固有淋巴细胞，无需预先致敏即可识别并杀伤肿瘤细胞，其成熟过程对 antitumor immune response 至关重要。CD11b⁺CD27^?NK 细胞是具有高细胞毒性的成熟亚群，但其调控机制尚不明确。Wnt/β-catenin 信号通路在肿瘤发生中起重要作用，BCL9 作为 β-catenin 的共激活因子，其在 NK 细胞成熟及抗肿瘤免疫中的作用尚未阐明。本研究旨在探讨 BCL9 对 NK 细胞命运和抗肿瘤功能的调控机制，为 NK 细胞免疫治疗提供新靶点。

关键方法与结果

1. BCL9 抑制剂的抗肿瘤作用
   研究人员开发了新型 Wnt/β-catenin 抑制剂 hsBCL9_Z474，其在 B16F10 黑色素瘤模型中可显著抑制肿瘤生长，且无明显毒性。流式细胞术显示，hsBCL9_Z474处理后，肿瘤内 NK 细胞浸润增加，激活标志物 Ncr1 和细胞毒性分子 Granzyme B 表达上调。基因敲除实验表明，BCL9/Bcl9l 缺失小鼠的肿瘤生长显著减缓，NK 细胞功能增强，进一步验证了 BCL9 在 NK 细胞抗肿瘤中的关键作用。
   
   
2. CD11b⁺CD27^?NK 细胞亚群的调控
   单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）显示，BCL9 缺失导致 CD11b⁺CD27^?NK 亚群比例增加，其细胞毒性相关基因（如 Gzmb、Prf1、Ncr1）表达显著上调。功能实验表明，BCL9 缺失的 NK 细胞在体外对肿瘤细胞的杀伤能力增强，且该亚群的趋化因子受体（如 Cxcr4、Ccr5、Cx3xr1）表达升高，可能促进其向肿瘤微环境的迁移和活化。
   
   
3. Notch 和 IL-18R1 信号的作用
   伪时间分析和基因集变异分析（GSVA）显示，BCL9 缺失激活 Notch 信号通路，Notch1 及其下游基因表达增加。抑制 Notch 信号可逆转 BCL9 缺失诱导的 CD11b⁺CD27^?亚群增加及 NK 细胞功能增强。此外，BCL9 缺失还上调 IL-18R1 表达，IL-18R1 高表达与 NK 细胞活化和患者预后正相关，提示 Notch-IL-18R1 轴在 NK 细胞成熟中的重要性。
   
   
4. GATA1 的转录调控作用
   转录因子分析发现，BCL9 缺失导致 GATA1 表达上调。染色质免疫沉淀（ChIP）和生物信息学分析显示，GATA1 直接结合 Notch1 启动子，促进其转录。GATA1-Notch1 轴的激活是 BCL9 缺失诱导 NK 细胞成熟的关键机制之一。
   
   
5. 人源 NK 细胞验证
   在人源 NK 细胞和黑色素瘤患者样本中，BCL9 低表达与 CD56^dimCD16^high（相当于小鼠 CD11b⁺CD27^?）亚群比例增加、Notch 和 IL-18R1 信号激活相关。BCL9 抑制剂处理人源 NK 细胞可增强其对肿瘤细胞的杀伤能力，进一步验证了该机制的保守性。
   
   

结论与意义

本研究揭示了 BCL9 通过抑制 GATA1-Notch1-IL-18R1 轴阻碍 NK 细胞成熟的新机制，发现靶向 BCL9 可通过激活 Notch 和 IL-18R1 信号，促进 CD11b⁺CD27^?NK 亚群分化，增强其抗肿瘤功能。该研究为克服 NK 细胞免疫治疗挑战提供了新策略，BCL9 抑制剂有望成为黑色素瘤等癌症的潜在治疗药物。未来研究可进一步探索 BCL9 与其他信号通路的交互作用，优化基于 NK 细胞的联合治疗方案。