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肝細胞癌(HCC)是世界上發(fā)病率和死亡率最高的腫瘤之一,其發(fā)病率和死亡率分別位列第六位和第四位。轉化生長(cháng)因子-β(TGF-β)作為腫瘤免疫微環(huán)境中重要的免疫信號分子,可以和細胞表面的TGF-β受體相結合,激活信號通路,影響腫瘤微環(huán)境中腫瘤細胞和免疫細胞功能,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中扮演著(zhù)重要的角色。在HCC的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,腫瘤微環(huán)境中腫瘤細胞與免疫細胞的互作影響肝癌免疫應答的分子機制仍不清楚。果糖-1,6-二磷酸醛縮酶B(ALDOB)作為糖酵解過(guò)程中的重要代謝酶,其表達隨著(zhù)肝癌的發(fā)生發(fā)展而逐漸降低,ALDOB表達下調可能引起腫瘤細胞代謝重構并促進(jìn)肝癌。同時(shí)也有研究發(fā)現,GLUTI/ALDOB/G6PD軸也影響胰腺癌的化療效果,然而,肝癌腫瘤細胞ALDOB的表達如何影響腫瘤免疫微環(huán)境及具體機制仍需進(jìn)一步研究。
中國科學(xué)院上海營(yíng)養與健康研究所尹慧勇教授研究組在國際學(xué)術(shù)期刊Hepatology在線(xiàn)發(fā)表了題為“ALDOB/KAT2A Interactions Epigenetically Modulate TGF-β?Expression And T Cell Functions in Hepatocellular Carcinogenesis”的合作研究成果,揭示了肝癌組織中腫瘤細胞果糖-1,6-二磷酸醛縮酶B(ALDOB)的缺失通過(guò)表觀(guān)遺傳調控促進(jìn)TGF-β的轉錄表達,進(jìn)而引起肝癌微環(huán)境中效應T細胞的耗竭,促進(jìn)肝細胞癌的新機制。
本研究從臨床樣本出發(fā),對肝癌病人的腫瘤組織進(jìn)行流式細胞分析和Western?Blot檢測,發(fā)現ALDOB的表達和CD8+?T細胞的浸潤呈顯著(zhù)負相關(guān),即腫瘤組織ALDOB的下調表達反而增加CD8+?T 細胞浸潤;進(jìn)一步對肝癌組織內CD8+?T細胞中的PD1、CTLA-4免疫抑制分子進(jìn)行流式檢測,發(fā)現這些CD8+ T細胞處于免疫耗竭的狀態(tài),提示腫瘤細胞ALDOB的表達影響肝癌免疫微環(huán)境。通過(guò)研究發(fā)現肝癌細胞內ALDOB可以入核與KAT2A相互結合,抑制TGFB1啟動(dòng)子區域H3K9的乙?;?,降低TGFB1轉錄表達,從而降低腫瘤組織內Treg細胞的數量和維持肝癌的免疫微環(huán)境中CD8+ T細胞的功能;相反,腫瘤細胞ALDOB的丟失不僅可以通過(guò)代謝重構上調糖酵解、PPP以及TCA,生成大量的乙酰輔酶A,促進(jìn)腫瘤細胞糖脂代謝,還可以解除對KAT2A活性的抑制,增加H3K9的乙?;⑸险{TGF- 表達,影響CD8+ T細胞和Treg細胞的數量和功能,促進(jìn)肝癌。本研究發(fā)現了糖酵解內的重要代謝酶ALDOB通過(guò)進(jìn)入細胞核表觀(guān)調控TGFB1基因的表達,從而影響肝癌免疫微環(huán)境免疫應答的全新分子機制,為肝癌的免疫治療提供潛在新策略。
本文使用TissueGnostics公司TissueFAXS Plus全景組織掃描定量分析系統獲取圖像。
Panel 1 : ALDOB,FOXP3,DAPI
Panel 2 : CD3,CD4,DAPI
本文大量使用了流式細胞技術(shù)對細胞表型及細胞表達水平進(jìn)行了量化分析,但是在關(guān)鍵數據上,可以進(jìn)一步使用Tissue Cytometry技術(shù)作為原位校驗方法的驗證標準。相比傳統的研究思路,這樣獲得的數據不但更加全面,并且從單細胞蛋白表達層面對空間分布關(guān)系進(jìn)行研究,是最能反映生物體真實(shí)情況的研究水平。
ALDOB通過(guò)KAT2A調控TGF-β轉錄表達進(jìn)而影響HCC免疫微環(huán)境的機制圖
TissueFAXS Plus全景組織掃描定量分析系統獲取圖像
部分內容轉載自:營(yíng)養與健康所尹慧勇研究組合作發(fā)現肝癌腫瘤細胞代謝影響腫瘤免疫新機制----中國科學(xué)院上海營(yíng)養與健康研究所 (sinh.ac.cn)