死亡细胞相关抗原的交叉呈递塑造肿瘤免疫的新抗原景观:DNGR-1通过F-肌动蛋白锚定机制驱动免疫编辑

时间:2026年1月4日
来源:Nature Immunology

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本刊推荐:本研究揭示了树突状细胞(cDC1)通过DNGR-1(CLEC9A)受体识别死亡肿瘤细胞暴露的F-肌动蛋白,优先交叉呈递(cross-presentation)细胞骨架相关新抗原,从而激活CD8+T细胞应答。该机制在化学致癌(MCA)模型中显著影响肿瘤免疫原性塑造和免疫编辑(immunoediting)进程,为理解肿瘤抗原可见性提供了新视角。

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DNGR-1通过F-肌动蛋白锚定抗原机制调控肿瘤免疫编辑
摘要
1型经典树突状细胞(cDC1)在获取并交叉呈献肿瘤抗原以启动CD8+T细胞应答中发挥核心作用。然而,这种抗原呈递是否对特定新抗原具有选择性尚不明确。DNGR-1(CLEC9A)是cDC1表面一种特异性识别死亡细胞暴露的F-肌动蛋白的受体,可促进细胞相关抗原的交叉呈递。本研究通过构建DNGR-1缺陷小鼠模型,结合化学致癌剂诱导的肿瘤发生模型,首次证实DNGR-1依赖的抗原交叉呈递途径通过优先呈递源自突变F-肌动蛋白结合蛋白的新抗原,显著影响肿瘤的免疫原性塑造和免疫编辑进程。
引言
细胞毒性CD8+T细胞的活化在很大程度上依赖于cDC1高效的新抗原交叉呈递和交叉修饰能力。小鼠模型研究表明,cDC1对于免疫原性肿瘤的排斥、过继性T细胞疗法的成功以及免疫检查点抑制剂疗效至关重要。人类癌症数据分析也显示,肿瘤微环境中cDC1的丰度与患者生存期改善及免疫治疗反应呈正相关。DNGR-1作为cDC1的特异性标志物,通过识别死亡细胞暴露的F-肌动蛋白,触发吞噬体破裂,从而促进死亡细胞相关新抗原进入MHC I类分子加工呈递途径。尽管在移植瘤模型中DNGR-1缺陷小鼠仍能控制肿瘤生长,但本研究提出假说:在化学致癌这种长期肿瘤发生过程中,DNGR-1可能通过塑造新抗原景观发挥更重要作用。
结果
DNGR-1缺陷加速化学致癌进程
为评估DNGR-1在天然免疫监视中的作用,研究团队用化学致癌剂3-甲基胆蒽处理野生型、DNGR-1敲除、RAG1敲除(缺乏T、B细胞)及BATF3敲除(缺乏cDC1)小鼠。结果显示,DNGR-1敲除小鼠肿瘤发生时间显著早于野生型,中位时间分别为95天与113天。在氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠诱导的结肠癌模型中,DNGR-1缺陷小鼠也表现出更高肿瘤负荷。这些结果提示DNGR-1是化学诱导肿瘤发展的免疫屏障组成部分。
DNGR-1缺失导致肿瘤免疫原性增强
通过将MCA诱导的原代纤维肉瘤细胞系移植至次级野生型宿主,研究人员发现源自DNGR-1敲除小鼠的肿瘤细胞系中67%可被免疫系统控制/排斥,而野生型来源仅42%被排斥。这种排斥作用依赖于CD8+T细胞,且在BATF3敲除宿主中消失,但在DNGR-1敲除宿主中仍可发生,表明DNGR-1在原发性肿瘤发展过程中塑造免疫原性,但在移植后抗肿瘤免疫中非必需。
突变景观分析揭示F-肌动蛋白结合蛋白新抗原富集
全外显子测序显示,虽然各组间总体肿瘤突变负荷无显著差异,但生物信息学预测发现,与野生型相比,DNGR-1敲除和RAG1敲除来源肿瘤中源自F-肌动蛋白结合蛋白的强新抗原显著富集。作为对照,微管结合蛋白来源新抗原在各组间分布无差异。通过RMA-S MHC I类分子结合实验验证,13个候选肽段中9个确实可与H-2Kb或H-2Db结合。体内免疫实验进一步证实,其中两个肽段能有效诱导CD8+T细胞应答。
F-肌动蛋白锚定抗原增强DNGR-1依赖性交叉呈递
为验证抗原与F-肌动蛋白结合是否促进交叉呈递,研究团队构建了表达OVA模型抗原与F-肌动蛋白结合肽LifeAct或失活突变体的HeLa细胞。体外实验表明,死亡细胞中与F-肌动蛋白锚定的抗原交叉呈递效率显著高于非锚定抗原,且该过程可被DNGR-1阻断抗体完全抑制。使用F-肌动蛋白特异性affimer也得到一致结果。体内免疫实验进一步证实,注射表达LifeAct-OVA的死亡细胞可诱导更强OVA特异性CD8+T细胞扩增,且在分泌型凝胶溶素缺陷小鼠中该差异更为显著。
讨论
本研究通过化学致癌模型证明,cDC1通过DNGR-1介导的交叉呈递途径优先呈递F-肌动蛋白相关新抗原,从而塑造肿瘤免疫编辑格局。这种抗原选择性源于F-肌动蛋白锚定可增强死亡细胞抗原保留及DNGR-1途径呈递效率。值得注意的是,人类癌症中也存在针对突变细胞骨架蛋白的T细胞应答,提示该机制临床相关性。研究结果不仅阐明免疫编辑新机制,也为优化肿瘤疫苗设计提供思路——通过靶向F-肌动蛋白关联抗原可能增强抗肿瘤免疫。
方法
实验使用C57BL/6背景的DNGR-1敲除、RAG1敲除、BATF3敲除及野生型小鼠。通过MCA皮下注射或AOM/DSS肠道给药诱导肿瘤。原代肿瘤细胞系经胶原酶消化建立,接种次级宿主评估免疫原性。全外显子测序采用Twist Mouse Exome panel,突变调用使用Strelka2,新抗原预测通过pVACtools流程完成。体外交叉呈递实验使用Mutu DC细胞系或FLT3L培养的原代cDC1,通过OT-I T细胞IFN-γ分泌评估呈递效率。统计学分析采用R或GraphPad Prism完成,肿瘤生长曲线比较使用双因素ANOVA。

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