RD3缺失通过重编程脯氨酸代谢导致室性心律失常：神经母细胞瘤谱系可塑性与肿瘤免疫微环境重塑的核心机制

时间：2026年2月2日

来源：Advanced Science

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本文系统阐述了视网膜退化蛋白3（RD3）在神经母细胞瘤（NB）恶性演进中的核心调控作用。研究发现，治疗压力诱导的RD3缺失会触发上皮-间质转化（EMT）、多能性回路激活和癌症干细胞（CSC）富集，进而重编程肿瘤免疫微环境（TIME），导致免疫检查点分子（如PDL1、CD276）上调、抗原呈递（MHC I/II、β2M）障碍以及免疫抑制信号（CD24、CD73、A2AR）激活。RD3恢复可逆转上述过程，重塑肿瘤细胞上皮身份与免疫监视功能。该研究确立了RD3作为连接细胞可塑性与免疫编辑的双功能分子开关，为逆转高危NB免疫治疗耐药提供了新靶点。

2 Materials and Methods

本研究采用14株高危神经母细胞瘤（NB）细胞系，包括诊断期（Dx）和进展期（PD）来源的细胞，并构建了RD3稳定敲除（RD3^−/−）和恢复（RD3^+/+）的基因工程细胞模型。通过免疫印迹、免疫荧光、流式细胞术、酶联免疫吸附试验（ELISA）、染色质免疫共沉淀（ChIP）、免疫共沉淀（Co-IP）等多种分子生物学技术，系统评估了RD3对NB细胞谱系可塑性、干细胞特性、肿瘤迁移侵袭、免疫分子表达及体内外肿瘤生长的影响。

3 Results

3.1 RD3 Diminution with Therapy Pressure Fosters Lineage Transformation, Stemness Maintenance, CSC Composition, and Propels NB Progression

临床治疗压力导致NB细胞获得性RD3表达缺失。与诊断期RD3表达阳性（Dx-RD3^+/+）的细胞相比，进展期RD3缺失（PD-RD3^−/−）的细胞表现出显著的上皮-间质转化（EMT）特征，包括Vimentin、N-Cadherin、Slug表达上调和E-Cadherin表达下调。同时，RD3缺失增强了细胞的迁移、侵袭能力和克隆形成能力。更重要的是，RD3缺失富集了癌症干细胞（CSC）群体，表现为ALDH⁺细胞比例升高以及CD133、CD114、CD117等干细胞标志物阳性细胞，尤其是三阳性（CD133⁺CD114⁺CD117⁺）CSC群体的扩增。

3.2 RD3 Deficient Metastatic Disease In Vivo Simulate Lineage Plasticity

在体内实验中，与RD3表达阳性的原发肿瘤相比，RD3缺失的转移瘤中多能性核心转录因子SOX2、OCT3/4、NANOG的转录和翻译水平均显著升高。RD3缺失的转移性病灶衍生侵袭性细胞（MSDAC）中，SOX2或NANOG的单独敲低会导致其他核心多能性因子（OCT3/4、NANOG/SOX2）的表达下降，表明RD3缺失激活了一个自我强化的多能性调控回路。

3.3 RD3 Engineer NB-CSC Identity

通过RD3基因工程操作（敲除或恢复）模型证实，RD3是NB细胞身份的关键决定因子。RD3缺失诱导了显著的超微结构改变，包括线粒体数量增多、脂滴积聚以及自噬体形成，提示代谢重编程。RD3缺失直接导致多能性核心 circuitry（SOX2、OCT3/4、NANOG）的激活，RD3蛋白可与这些转录因子结合，并调控其启动子活性。功能上，RD3缺失增强了细胞的肿瘤球形成能力、BrdU掺入所代表的增殖活性以及转移相关分子（如MMP9、ICAM1、RON-β）的表达。

3.4 RD3-Edited Cellular Identity Rewires Tumor Immunity

RD3通过调控肿瘤细胞的免疫原性深刻影响肿瘤免疫微环境（TIME）。RD3缺失导致主要组织相容性复合体I类（MHC I）分子（HLA A/B、β2M）表达下调，削弱了抗原呈递能力。同时，免疫检查点分子PDL1和CD276的表达显著上调。机制上，RD3缺失通过激活NFκB信号通路促进PDL1转录。此外，RD3缺失的肿瘤细胞高表达“别吃我”信号CD24和肿瘤相关抗原GD2，但CD171表达变化不显著。在体外共培养体系中，与RD3表达阳性的肿瘤细胞共培养的T细胞（T_c）能产生更多的效应细胞因子（TNFα、IFNγ），表达更高的活化标志物（CD107a、CD137），并展现出更强的肿瘤细胞杀伤能力（Caspase-3活性升高）；而RD3缺失则削弱了T细胞的这些效应功能。

3.5 RD3 construe Tumor Immune Milieu In Vivo

体内研究进一步证实了RD3对肿瘤免疫景观的塑造作用。与RD3表达肿瘤相比，RD3缺失肿瘤中免疫细胞浸润模式发生改变，表现为CD4⁺和CD8⁺T细胞浸润减少，T细胞活化标志物（CD44、GITR）表达降低。同时，RD3缺失肿瘤中腺苷能免疫抑制通路（CD39、CD73、A2AR）相关分子表达上调，而免疫激活相关分子（如CD86、STING）表达下降。RD3恢复则能逆转这种免疫抑制状态，促进抗肿瘤免疫。

4 Discussion

本研究确立了RD3作为神经母细胞瘤中连接细胞可塑性与肿瘤免疫微环境重塑的核心枢纽。治疗压力诱导的RD3缺失，驱动肿瘤细胞发生上皮-间质转化（EMT）并获得干细胞样特性，同时通过下调抗原呈递、上调免疫检查点分子和激活腺苷能免疫抑制通路，协同塑造了一个免疫豁免的“冷肿瘤”微环境。RD3通过直接结合并抑制多能性转录因子SOX2、OCT3/4、NANOG的活性，从而约束细胞的谱系可塑性。研究结果揭示了RD3在肿瘤免疫编辑中的关键作用，将其定位为一个潜在的治疗靶点，针对RD3通路的干预策略有望逆转高危神经母细胞瘤的免疫治疗耐药性。