CSDE1缺失通过增强B细胞浸润抑制非小细胞肺癌进展的机制研究

时间:2025年12月8日
来源:Cell Death & Disease

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本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)免疫治疗中B细胞作用机制不清的问题,开展了CSDE1调控肿瘤免疫微环境(TIME)的主题研究。研究人员通过构建Csde1基因敲除小鼠模型,结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和流式细胞术等技术,发现CSDE1缺失能显著抑制肿瘤进展,其机制是通过重塑TIME、增强B细胞浸润及促进三级淋巴结构(TLS)成熟来实现的。该研究为肺癌免疫治疗提供了新的潜在靶点,强调了B细胞在抗肿瘤免疫中的重要作用。

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在肺癌治疗领域,非小细胞肺癌(NSCLC)作为最常见的肺癌亚型,长期以来一直是肿瘤研究的重点。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)等免疫治疗方法取得了显著进展,但临床响应率仍然有限,这促使研究人员不断探索肿瘤免疫微环境(TIME)中更多元的免疫调控机制。传统上,肿瘤免疫研究主要聚焦于T细胞的作用,而近年来,肿瘤浸润B淋巴细胞(TIL-Bs)的重要性逐渐凸显。这些B细胞不仅能够产生抗体,还能通过抗原呈递和细胞因子分泌等多种方式参与抗肿瘤免疫应答,然而其在NSCLC中的具体调控机制尚不明确。
与此同时,冷休克结构域E1(CSDE1)作为一种RNA结合蛋白,在多种肿瘤中被证实与肿瘤进展相关,但其在肺癌免疫调控中的作用仍属未知。发表在《Cell Death & Disease》上的这项研究正是基于这一背景,深入探讨了CSDE1在NSCLC肿瘤免疫微环境重塑中的关键作用,特别是其与B细胞浸润的内在联系。
研究人员为开展此项研究,主要应用了以下关键技术方法:利用条件性基因敲除技术构建了Csde1全身性敲除(CKO)的C57BL/6小鼠模型;建立了小鼠Lewis肺癌(LLC)细胞系来源的异种移植(CDX)模型;通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术全面解析肿瘤免疫细胞图谱;采用流式细胞术和多重免疫组化(mIHC)进行免疫细胞定量和空间分布分析;使用抗CD20抗体进行体内B细胞清除实验以验证功能;并通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞因子和免疫球蛋白水平。
3.1 CSDE1在体内而非体外促进NSCLC进展
研究人员首先通过临床蛋白质组肿瘤分析联盟(CPTAC)数据库分析发现,CSDE1在肺腺癌(LUAD)和肺鳞癌(LUSC)组织中的蛋白表达水平显著高于正常组织,且CSDE1高表达与患者不良预后相关。有趣的是,在体外实验中,敲低或过表达CSDE1对H1299和A549两种NSCLC细胞系的生长、迁移和侵袭能力均无显著影响。然而,在裸鼠移植瘤模型中,CSDE1敲低(shCSDE1)显著抑制了肿瘤的生长速度和最终重量,表明CSDE1对肿瘤的促进作用依赖于体内的免疫微环境。
3.2 C57BL/6小鼠中CSDE1缺失显著抑制肿瘤进展
为了深入探索机制,研究团队成功构建了Csde1flox/floxUbc-CreERT2系统敲除(CKO)小鼠模型。在LLC细胞移植的CDX模型中,诱导Csde1敲除后,小鼠肿瘤体积和重量均显著减小,而小鼠体重、主要器官形态及功能指标未见异常,证实了Csde1敲除特异性抑制肿瘤生长且系统性毒性较低。
3.3 CSDE1缺失引起小鼠组织学改变
对肿瘤组织的H&E染色显示,Csde1敲除(KO)小鼠肿瘤细胞出现明显的核固缩和排列疏松。免疫组化检测发现,增殖标志物PCNA在KO组肿瘤中的表达水平显著降低,进一步证实Csde1缺失抑制了肿瘤细胞的增殖活性。
3.4 单细胞测序揭示CSDE1通过B细胞重塑肿瘤免疫微环境
通过对肿瘤组织进行scRNA-seq分析,研究人员发现Csde1-KO肿瘤中B淋巴细胞浸润显著增加。进一步对B细胞亚群分析鉴定出9个功能亚群,包括记忆B细胞、边缘区B细胞、生发中心B细胞、浆细胞、组织驻留B细胞以及四个新发现的亚群(Chl1+ B细胞、Cst3+癌免疫B细胞、Vps37b+癌免疫B细胞和Fam110a+调节性B细胞)。其中,记忆B细胞和浆细胞相关标志物如Igkc在KO组中表达上调,提示CSDE1缺失可能促进了B细胞的成熟和抗体分泌功能。
3.5 Csde1-KO小鼠肿瘤中B淋巴细胞浸润增加得到证实
流式细胞术和免疫组化结果一致表明,Csde1-KO小鼠肿瘤组织中CD19+ B细胞数量显著多于野生型(WT)小鼠,而其他免疫细胞(如巨噬细胞、树突状细胞、NK细胞、CD4+ T细胞和CD8+ T细胞)的浸润水平无显著差异。空间分析显示,KO组肿瘤中CD4+和CD8+ T细胞更倾向于聚集在B细胞周围,暗示细胞间相互作用增强。此外,研究还发现Csde1缺失促进了三级淋巴结构(TLS)的初步形成和成熟相关基因的表达。
3.6 CSDE1缺失增强B细胞介导的体液免疫
虽然Csde1敲除并未显著改变骨髓、脾脏和血液中的B细胞比例,但肿瘤微环境内B细胞功能发生改变。ELISA检测显示,KO组小鼠血浆和肿瘤组织中的多种免疫球蛋白(IgA, IgD, IgG)水平显著升高,而部分细胞因子(如CCL22, IL-2, IL-10)水平下降,表明Csde1缺失增强了B细胞介导的体液免疫应答。
3.7 B细胞清除逆转CSDE1对肿瘤进展的影响
为了确证B细胞的关键作用,研究人员使用抗CD20抗体清除Csde1-KO小鼠体内的B细胞。结果显示,B细胞清除后,Csde1敲除所带来的肿瘤生长抑制效应被显著逆转,肿瘤体积和重量恢复至接近WT小鼠水平,肿瘤增殖标志物PCNA和Ki67的表达也相应回升。这一结果直接证明了CSDE1通过调控B细胞浸润来影响肿瘤进展。
本研究首次系统地揭示了CSDE1在NSCLC中通过调控肿瘤免疫微环境,特别是B细胞浸润,来促进肿瘤进展的新机制。研究结果表明,CSDE1缺失能够重塑TIME,增强B细胞浸润、促进其成熟和抗体分泌功能,并可能诱导三级淋巴结构形成,从而发挥抗肿瘤作用。这一发现不仅拓展了对CSDE1生物学功能的认识,更重要的是,为NSCLC的免疫治疗提供了新的潜在靶点。它强调了在传统T细胞中心的研究范式之外,B细胞作为肿瘤免疫应答关键参与者的重要性,为开发联合B细胞和T细胞调控的新型免疫治疗策略奠定了理论基础,具有重要的临床转化价值。

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