Unit 615, No. 2, Lane 388, Kangan Road, Pudong New Area, Shanghai, China
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肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是全球范围内最常见的肝癌类型,对人类健康构成巨大威胁。肿瘤微环境(Tumor MicroEnvironment, TME)在HCC的进展中扮演着重要角色。它由肿瘤细胞、免疫细胞、基质细胞和细胞外基质等组成,这些组分之间的相互作用影响肿瘤的生长、侵袭和对治疗的响应。B细胞在肿瘤微环境中的作用复杂且多样,它们可以发挥抗肿瘤作用,如通过呈递抗原、产生细胞因子和分泌抗体等,也可能促进肿瘤进展,如通过调节性B细胞(Bregs)分泌免疫抑制性细胞因子。因此,深入理解B细胞在HCC中的作用对于开发新的免疫治疗策略至关重要。在研究HCC的过程中,传统的2D细胞模型和动物模型无法充分模拟复杂的人类肝脏肿瘤微环境。NAC-Organ技术能够构建高仿生性的肿瘤免疫微环境模型,为研究肿瘤发展机制提供了强大的实验工具。
近日,复旦大学研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了题为《Increased PRP19 in Hepatocyte Impedes B Cell Function to Promote Hepatocarcinogenesis》的研究论文。本研究中,研究人员对高和低B细胞浸润的HCC样本的表达差异进行了探索,以识别关键调节因子。研究发现,抑制肝细胞中的PRP19(Pre-mRNA处理因子19)的表达促进了肿瘤组织中B细胞浸润,从而阻碍HCC的生长。这一发现不仅增进了我们对肝癌免疫微环境的理解,也为肝癌的免疫治疗提供了新的策略。
研究发现,在B细胞低浸润的HCC样本中,PRP19的表达增加,并且与B细胞标志物CD20的表达水平呈负相关。这意味着PRP19的高水平表达可能与B细胞在肿瘤中的减少有关。通过在小鼠模型中敲除PRP19,研究者观察到肿瘤大小减小和生长速率减慢。此外,这些小鼠的肿瘤组织中B细胞的比例增加,表明PRP19的缺失可能通过促进B细胞浸润来抑制HCC的发展。
图1 PRP19在HCC发展过程中调节B细胞免疫功能的作用示意图
为进一步明确这一调控方式,研究者利用NAC-Organ 3D培养技术构建了野生型及PRP19敲除的的3D肝癌模型, 并通过与B细胞共培养,观察到PRP19表达水平的降低显著增强了B细胞的向肿瘤组织内部迁移的能力及其向浆细胞的分化(参见图2)。这一结果进一步证实,抑制肝细胞中PRP19的表达能够有效阻止肝细胞癌的发展。
图2 IF染色检测对照和PRP19敲除Hep1-6球体中B细胞的浸润水平
进一步通过RNA测序和后续实验,研究者揭示了PRP19通过与DEAD-box解旋酶5(DDX5)相互作用,导致DDX5蛋白的泛素化和降解,进而影响CXCL12 mRNA的稳定性,从而通过CXCL12/CXCR4轴抑制B细胞募集和浆细胞分化。作者的研究揭示了HCC细胞中PRP19的表达与肿瘤浸润B细胞功能之间的关系,并为HCC免疫治疗提供了新的临床益处。
利用NAC-Organ技术研究肿瘤免疫微环境:NAC-Organ技术构建的3D肿瘤模型能够保留肿瘤组织的免疫细胞组分、模拟免疫微环境,可以检测特定基因修饰、药物等对肿瘤组织内免疫细胞的调控。NAC-Organ技术无需基质胶能够与免疫细胞进行长期共培养,用于检测循环免疫细胞、免疫细胞药物对肿瘤组织的靶向和杀伤作用。
图3 利用NAC-Organ技术构建免疫微环境模型:HE染色结果表明原代肝癌组织及NAC-Organ模型中均有明显的免疫细胞浸润。通过对T细胞和巨噬细胞Marker进行免疫荧光染色,NAC-Organ肿瘤模型中的免疫细胞与原代组织中的免疫细胞保持一致。
图4 NAC-Organ 肿瘤模型与循环免疫细胞共培养:免疫细胞能够主动侵入肿瘤模型,示踪免疫细胞与肿瘤细胞的相互作用,肿瘤细胞(红色荧光标记),PBMC细胞(绿色荧光标记)。