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靶向SLC43A2调控免疫细胞浸润:急性髓系白血病治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月26日 来源:Frontiers in Immunology 5.9
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本综述聚焦SLC43A2在急性髓系白血病(AML)中的免疫调控作用,通过多组学分析和体外实验证实其高表达与T细胞耗竭及不良预后显著相关。研究揭示SLC43A2通过介导甲硫氨酸竞争性摄取抑制CD8+T细胞功能,并构建SPI1-miR-31-5p-SLC43A2调控网络,为AML免疫治疗提供新靶点。
背景
急性髓系白血病(AML)作为起源于髓系造血干细胞的恶性血液疾病,其特征是骨髓和外周血中异常白血病细胞的快速增殖,常导致正常造血功能受损。近年来随着对AML免疫微环境的深入研究,免疫治疗逐渐成为新的治疗策略。肿瘤细胞通过过度表达SLC43A2(溶质载体家族43成员2)与T细胞竞争甲硫氨酸,导致T细胞耗竭,但SLC43A2与AML免疫浸润或恶性特征的相关性尚未明确。
材料与方法
研究从癌症基因组图谱(TCGA)数据库获取173例AML患者的基因表达数据和临床信息,使用R语言(v4.0.5)进行统计分析。通过GEPIA、GSCA Lite、Kaplan-Meier Plotter、KEGG和TIMER2等在线数据库进行差异表达、免疫浸润、功能富集和生存分析。体外实验中建立SLC43A2敲低细胞系,通过PCR验证敲低效率,采用流式细胞术分析细胞活力、计数、凋亡比例和免疫细胞浸润。
结果
SLC43A2在AML中高表达且与较差生存率相关。富集分析显示SLC43A2参与淋巴细胞活化、白细胞粘附和免疫反应调节信号通路。免疫浸润结果表明,SLC43A2与免疫耗竭标志物呈正相关(全部p<0.05),与CD8+T细胞、NK细胞和B细胞浸润呈负相关(全部p<0.05)。研究构建了SPI1-hsa-miR-31-5p-SLC43A2转录调控网络支持SLC43A2的作用。体外实验表明SLC43A2与免疫细胞浸润水平负相关,与PDCD1(PD-1)和CTLA4表达水平正相关。较低SLC43A2表达与增强的T细胞毒性相关。
表达特征与预后价值
TCGA数据集和两个GEO数据集(GSE65409、GSE97485)均显示SLC43A2在AML组织中的表达显著高于正常组织(p<0.01)。单因素生存分析显示年龄、细胞遗传学风险和SLC43A2表达水平与AML临床结局相关。SLC43A2的ROC曲线下面积(AUC)达0.8049,显示优异预测价值。Kaplan-Meier曲线证实高SLC43A2表达对总生存期(OS)产生负面影响(HR=1.8,p=0.048)。
功能机制探索
差异表达分析鉴定出1124个上调基因和233个下调基因。GO注释分析显示SLC43A2参与免疫反应相关的细胞活化、免疫反应调节信号通路和T细胞活化过程。KEGG分析表明SLC43A2涉及细胞因子-细胞因子受体相互作用、造血细胞谱系和中性粒细胞胞外陷阱形成。GSEA显示高表达组富集于JAK-STAT信号通路、PD-L1表达和PD-1检查点通路以及T细胞受体信号通路。
免疫微环境调控
SLC43A2 mRNA表达与24种免疫细胞浸润程度相关分析显示,其与浸润评分、细胞毒性细胞、树突状细胞(DC)、耗竭细胞和巨噬细胞呈正相关,与Tr1细胞、自然杀伤(NK)细胞、中央记忆细胞、CD8+T细胞和CD8+初始细胞呈负相关。SLC43A2表达与BTLA、CTLA4、CD274(PD-L1)、LAG3、TIGIT、KLRC1、ICOS和HAVCR2(TIM-3)等免疫检查点分子均呈显著正相关。
上游调控网络
通过CHEA、GTRD、ENCODE和ChIP_Atlas数据库筛选出8个可能靶向SLC43A2的转录因子(TFs)。表达分析和相关性验证表明SPI1在AML中上调且与SLC43A2相关性最高(r=0.659,p<0.001)。通过miRWalk、mirDIP和TargetScan数据库交集预测发现hsa-miR-31-5p最可能参与SLC43A2的转录后调控,最终构建SPI1-hsa-miR-31-5p-SLC43A2转录调控网络。
突变谱与分子网络
TCGA-LAML队列中SLC43A2高表达组更频繁出现RUNX1、DNMT3A、IDH2、MUC16和NPM1突变。cBioPortal分析显示SLC43A2表达失调涉及缺失、二倍体、拷贝数增益和扩增。STRING数据库构建的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络显示SLC43A2与SLC7A5、SLC6A19和SLC7A1等SLC家族成员密切关联。GeneMANIA分析揭示了SLC43A2与20个潜在靶基因的相互作用。
体外实验验证
通过shRNA介导的敲低在U937细胞系中显著降低SLC43A2 mRNA表达水平(shRNA3效率最高)。流式细胞术分析显示SLC43A2敲低显著抑制细胞数量和活力,增加肿瘤细胞凋亡比例和PD-L1表达。在1:1效应靶比共培养体系中,敲低组T细胞活性和数量更高,释放更多IL-6、TNF-α和IFN-γ。细胞毒性测定表明敲低组T细胞毒性在24小时显著增强。免疫浸润分析显示SLC43A2敲低显著增强CD4+T细胞浸润,促进效应T细胞分化,降低T细胞耗竭标志物PD-1和CTLA-4表达。
讨论
本研究通过多数据库分析和实验验证首次系统阐明SLC43A2在AML中的免疫调控作用。SLC43A2高表达通过甲硫氨酸竞争机制导致T细胞代谢失调和功能耗竭,与免疫抑制微环境形成和不良预后密切相关。构建的SPI1-miR-31-5p-SLC43A2调控网络为理解其转录调控提供新视角。研究的局限性包括临床信息完整性不足和缺乏体内实验验证,未来需通过基因操作模型深入机制研究。
结论
SLC43A2可作为AML患者的诊断、预后和潜在免疫相关生物标志物。阻断SLC43A2相关信号通路为AML免疫治疗提供新思路。
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