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肝细胞癌(HCC)是全球最常见和最致命的癌症之一 。随着 抗肿瘤药物 的 进步, 免疫治疗成为肝癌治疗的新手段, 但 其响应率和客观缓解率仍有局限性。 三级淋巴结构( tertiary lymphoid structure , TLS)是在慢性炎症部位或肿瘤外周组织中异位形成的淋巴 细胞聚集体, 与肿瘤免疫治疗的 预后 显著 相关。然而,TLS形成的内在机制 目前 仍不清楚。
近日, 武汉大学生命科学学院吴旻课题组 在Journal of Hepatology上 在线发表题为Setdb1represses anti-tumor immunity and tertiary lymphoid structures in hepatocellular carcinoma的研究论文,该研究表明SETDB1缺失在HCC中诱导TLS形成,增强抗肿瘤免疫并有效减轻肝癌。
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研究者首先 在 Akt/NRAS 驱动 的增殖型肝癌模型中 敲除 Setdb1 ,发现SETDB1缺失 显著抑制肿瘤生长,延长 小鼠的生存期 ,减 轻了 肝 脂肪变 并 恢复 正常肝 组织结构 。 接着, 为了 探究SETDB1调控HCC的潜在机制, 他们 对肿瘤组织进行了RNA测序 并获得了 出人意料的 结果—— sgSetdb1样本中免疫球蛋白生成途径显著富集 , 并 通过ELISA实验中对IgG的测量证实 。虽然B细胞常出现在肿瘤组织中,但免疫球蛋白 的大量 表达较为罕见。 由于IgG的产生通常与B细胞向浆细胞成熟 有关 , 他们分析 了免疫细胞的浸润情况,结果显示 SETDB1缺失 肝脏中浆细胞和树突细胞显著上调 。此外, 从 Setdb1 敲除 的 Akt/NRAS 小鼠中分离出的血清能够在体外识别 肝癌 细胞 (Hepa1-6) ,并在体内抑制肿瘤生长 。 进一步通过 HE染色 和 多重免疫组化染色( mIHC ) , 研究者 发现 敲除 Setdb1 的组织中 存在大量 包含T细胞 、 B细胞 、浆细胞和树突状细胞 的淋巴细胞聚集结构 ,这些结构很可能是三级淋巴结构( TLS ) 。
为验证 敲除 Setdb1 是否诱导了HCC中的TLS形成, 他们通过 单细胞空间 转录组 测序定义到 sgSetdb1组织中的TLS区域 , 成功 在其中 识别出B细胞、DC细胞和T细胞聚 集成TLS。 其中 B细胞和DC位于TLS的中间 , T细胞和 髓系 细胞位于外层。这与TLS的结构描述一致。 上述 这些证据强烈表明 SETDB1 缺失 在HCC中 诱导 成熟 TLS形成 , 提高了 具有特异性抗肿瘤能力的 免疫球蛋白的产生 ,并由此减轻了肝癌。 研究者 还 在 其他 肝癌模型中 敲除 Setdb1 ,发现仅在 Akt /NRAS 模型和 两种 肝原位瘤模型中 敲除 Setdb1 能 诱导TLS形成 。而在 Myc /CTNNB1 驱动 的非 增殖 型肝癌模型 和皮下瘤模型 中 , 敲除 Setdb1 不能诱导TLS的形成,提示 肿瘤免疫微环境在 SETDB1 调控TLS形成过程中的关键作用 。
接着 为了探究TLS形成的潜在机制, 研究者在细胞系中敲除 Setdb1 , 发现 Setdb1 敲除Hepa1-6细胞中 产生 细胞质DNA 。 Setdb1 的敲除还增强了由DNA病毒HSV-1或合成 干扰素刺激 DNA (ISD) 激活的 Il6 、 Ifn -β 和 Isg15 的表达 , 但 敲低 Sting 抑制了 这些 基因表达,表明该过程依赖于c GAS 通路 。此外,通路 下游的 Zbp1 在 SETDB1 缺失后显著升高,且TLS区域检测到磷酸化MLKL升高,提示发生坏死性凋亡 ,可能形成新抗原(Neoantigen)参与刺激B细胞的成熟 。 这些数据表明,TLS 形成与SETDB1 对cGAS信号通路 的 调控有关。
在 生发中心(GC) ,趋化因子如CXCL12/13及其受体CXCR4/5对B细胞成熟至关重要 。已有研究证明CXCL13在TLS的形成中发挥重要作用。 实验 发现 Setdb1 敲 除 后仅有 Cxcl12及Cxcr5显著上调 。 同时 单细胞空间 转录组 分析 表明,上调的 Cxcl12 主要来源于中央静脉区和门脉区的肝细胞及恶性细胞,且这些Cxcl12+细胞与B细胞的空间距离在 敲除 组中 更近 。 进一步在 体内共敲除 Cxcl12 和 Setdb1 显著 减少SETDB1 缺失诱导的TLS,并伴随 抗体基因Ighg1 下降和肿瘤 重新 增大, 这些证据表明 Cxcl12 是 介 导TLS形成的关键效应分子 。
另外, Setdb1 敲除促进 多个 内源性逆转录病毒( ERV ) 表达上升 ,且 空间共定位分析显示,表达ERV的恶性细胞与免疫球蛋白阳性的B细胞在TLS区域内倾向聚集,提示ERVs可能作为新抗原参与刺激B细胞成熟和抗体产生。
最后, 研究者 分析了 手术样本中 人类肝癌组织的染色 结果 , 发现 SETDB1低表达患者中的TLS数量更多, 同时, TCGA数据分析显示, 低 表达SETDB1与 高TLS分数 显著相关 ,提示两者在临床上的潜在相关性 。 为了探索 敲除 Setdb1 联合免疫治疗的应用可行性,他们 给小鼠注射 敲除 Setdb1 的 细胞,并使用 PDL1抗体 治疗 , 发现 在皮下 瘤 模型中,单独 Setdb1 敲除或低剂量抗PD-L1治疗均能抑制肿瘤生长, 但 两者联合后 抑癌 效果进一步增强,部分小鼠肿瘤消失。值得注意的是,单独敲除组肿瘤内部未见TLS,而在联合治疗组的肿瘤边缘可观察到TLS形成 ,提示联合治疗效果加强的原因可能是TLS形成 。
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总之,该 研究揭示了 SETDB1 通过异染色质和ERV抑制肝癌 TLS 产生 的 作用和调控 机制 , 发现通过 cGAS /CXCL12信号通路诱导TLS产生的新机制, 提示SETDB1 可以 作为增强 肝癌 免疫治疗 的潜在新 靶点。
博士研究生 沈思 佳和周可为 该 论文的共同第一作者,武汉大学生命科学学院的吴旻教授,李联运副教授和武汉大学中南医院的陈明锴教授为共同通讯作者。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhep.2026.07.007
制版人:十一
学术合作组织
(*排名不分先后)
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