2024年第 6 期封面
He, F., Wu, Z., Liu, C. et al. Targeting BCL9/BCL9L enhances antigen presentation by promoting conventional type 1 dendritic cell (cDC1) activation and tumor infiltration. Sig Transduct Target Ther 9, 139 (2024). https://doi.org/10.1038/s41392-024-01838-9
复旦大学基础医学院朱棣及王明伟共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy 发表题为“Targeting BCL9/BCL9L enhances antigen presentation by promoting conventional type 1 dendritic cell (cDC1) activation and tumor infiltration”的研究论文。研究团队发现靶向BCL9/BCL9L通过刺激cDC1 激活和浸润到肿瘤中来增强抗原呈递,用新型抑制剂hsBCL9z96或Bcl9/Bcl9l 敲除小鼠抑制BCL9/BCL9L可显著延缓肿瘤生长并促进抗肿瘤CD8+ T细胞应答。
增强肿瘤抗原提呈,是促进抗肿瘤免疫和克服免疫抑制剂耐药的重要策略。常规I型树突状细胞(Conventional type 1 dendritic cell, cDC1)的活化和肿瘤浸润,以及肿瘤细胞主要组织相容复合物I类分子(Major histocompatibility complex I, MHC-I)/人类白细胞抗原I类分子(Human leukocyte antigen class I, HLA-I)的表达是调控肿瘤抗原提呈的重要途径。近年来越来越多的研究表明,靶向B细胞淋巴瘤因子9(B-cell lymphoma 9, BCL9)和其同源的B细胞淋巴瘤因子9样因子(B cell lymphoma 9-like, BCL9L)抑制肿瘤生长并参与肿瘤免疫调控。然而,关于BCL9和BCL9L与肿瘤抗原提呈的研究尚未有文献报道。
在这项研究中,研究人员首先通过生物信息学分析发现,BCL9基因的表达与肿瘤抗原提呈呈负相关关系。为了进一步验证这一发现,研究团队使用了一种新型的多肽抑制剂hsBCL9z96,该抑制剂能够靶向抑制β-catenin与BCL9的相互作用。此外,研究还采用了Bcl9/Bcl9l敲除小鼠模型。
图1. 药理学抑制BCL9抑制肿瘤生长并促进抗原提呈
a TCGA COAD 数据集中肿瘤组织和正常组织中 BCL9 的表达情况(正常组织,n = 41;肿瘤组织,n = 462)。b TCGA COAD 数据集中,低 BCL9 表达组和高 BCL9 表达组(中位值)(BCL9Low, n = 209;BCL9High, n = 236)之间抗原加工与提呈基因集(左)和 HLA-I 特征基因集(右)的差异。c 接受 30 mg/kg hsBCL9z96 治疗的 CT26 荷瘤小鼠的肿瘤生长情况(n = 6)。d 接种 MC38 肿瘤的 Bcl9f/f Bcl9lf/f 小鼠和 Bcl9f/f Bcl9lf/f Cre-ERT2 小鼠在接种第 -7, -6, -5, +1, +6 和 +11 天通过腹腔注射他莫昔芬(1 mg/100 μL)后的肿瘤生长情况(n = 6)。e 接受 30 mg/kg hsBCL9z96 治疗的 CT26 肿瘤中 GO:0019882 包含基因的热图(对照组,n = 4;hsBCL9z96 组,n = 5)。f 和 g qPCR 分析接受 hsBCL9z96 治疗的 CT26 荷瘤小鼠(f)和接种 MC38 肿瘤的 Bcl9f/f Bcl9lf/f Cre-ERT2 小鼠(g)肿瘤中 Tap1、Tap2、B2m 和 Psmb9 表达(n = 4-7)。h-k 流式检测接种 MC38-OVA 肿瘤的 Bcl9f/f Bcl9lf/f Cre-ERT2 小鼠(h 和 i)和接受 hsBCL9z96 治疗的 MC38-OVA 肿瘤小鼠(j 和 k)在接种第 -7, -6, -5, +1, +6 和 +11 天通过腹腔注射他莫昔芬(1 mg/100 μL)后的肿瘤浸润性淋巴细胞(TILs)中 OVA257-264 特异性 CD8+ T 细胞的代表性图(h 和 j)和定量分析(i 和 k)(n = 3)。l 接种 MC38 肿瘤细胞溶剂对照或 40 mg/kg hsBCL9z96 每日皮下注射治疗两周的 C57BL/6 WT 小鼠(n = 6)和 Batf3−/− 小鼠(n = 5)的肿瘤生长情况。
结果显示,药理学抑制BCL9/BCL9L或基因敲除Bcl9/Bcl9l能够显著延缓肿瘤生长,并增强抗肿瘤CD8+ T细胞的反应。
靶向BCL9/BCL9L以增强cDC1的抗原呈递能力并促进cDC1和CD8+T细胞浸润到肿瘤中。Bcl9/Bcl9l 缺失的cDC1在活化抗原提呈和CD8+ T细胞的交叉启动方面优于野生型cDC1细胞。
图2. 抑制BCL9/BCL9L增强cDC1活化和促进CD8+ T细胞的交叉启动
a 和 b流式分析接受 30 mg/kg hsBCL9z96 治疗的 CT26 肿瘤小鼠的 TdLNs(a)和肿瘤(b)中 CD103+ cDC1 的 CD40(左)和 CD86(右)表达情况(n = 3-4)。c 和 d流式分析接种后第 -7, -6, -5, +1, +6 和 +11 天通过腹腔注射他莫昔芬(1 mg/100 μL)的 MC38 肿瘤 Bcl9f/f Bcl9lf/f Cre-ERT2 小鼠的 TdLNs(c)和肿瘤(d)中 CD103+ cDC1 的 CD40(左)和 CD86(右)表达情况(n = 3-4)。e流式分析接受 hsBCL9z96 治疗的 MC38-OVA 肿瘤小鼠的 TdLNs 中 OT-I CD8+ T 细胞的代表性图。f 和 g 对(e)结果中 OT-I CD8+ T 细胞百分比(f)和 OT-I CD8+ T 细胞的 CFSE 稀释(平均荧光强度,MFI)(g)的定量分析(n = 3)。h流式分析接种后第 -7, -6, -5, +1 和 +6 天通过腹腔注射他莫昔芬(1 mg/100 μL)的 MC38-OVA 肿瘤 Bcl9f/f Bcl9lf/f Cre-ERT2 小鼠的 TdLNs 中 OT-I CD8+ T 细胞的代表性图。i 和 j 对(h)结果中 OT-I CD8+ T 细胞百分比(i)和 OT-I CD8+ T 细胞的 CFSE 稀释(j)的定量分析(n = 3)。
进一步的机制研究表明,靶向抑制BCL9/BCL9L通过促进NF-κB/IRF1轴介导的cDC1活化、增强XCL1-XCR1轴调控的cDC1肿瘤浸润,从而显著增强了肿瘤抗原提呈。这一过程通过正反馈机制增强了CXCL9-CXCR3途径调控的CD8+ T细胞肿瘤浸润,进一步促进了CD8+ T细胞的抗肿瘤免疫反应。靶向BCL9/BCL9L调节cDC1功能并直接促进抗肿瘤免疫反应所需的正反馈回路,可以作为对抗免疫治疗耐药和增强癌症免疫治疗响应的潜在新策略。
本研究首次明确了靶向BCL9/BCL9L在cDC1介导的肿瘤抗原提呈以及CD8+ T细胞激活和肿瘤浸润中的关键作用。通过调控cDC1功能,靶向BCL9/BCL9L可以直接协调一条正反馈回路,对于优化抗肿瘤免疫至关重要。这项研究为癌症免疫治疗提供了新的见解和方向,靶向BCL9/BCL9L可能成为未来肿瘤治疗的重要手段。
通讯作者 朱棣 教授
朱棣,复旦大学基础医学院教授,博士生导师,复旦卓识人才,山东省药学科学院引进领军人才(兼职)。第一或通讯代表作发表在 Nature Medicine, Signal Transduction and Targeted Therapy, Cancer Discovery, Science Translational Medicine , Science Advances, Cell Reports等杂志。获得中国抗癌协会科技奖二等奖、 上海市生物工程学会“东富龙”优秀青年科学家、上海市优秀发明选拔赛铜奖等荣誉奖项。
通讯作者 王明伟 教授
王明伟,国家特聘专家、复旦大学“复旦讲席教授”、三亚深海化合物资源中心主任。长期从事新药筛选和药理学研究,迄今发表英文学术论文292篇,获得国内外发明专利授权68项,2012年被推选为“全国优秀科技工作者”。
第一作者 何凤莲
复旦大学药学院2018级博士生,主要从事肿瘤免疫药理学研究,发表论文3篇。
第一作者 吴重恩
复旦大学药学院在读博士生,主要从事Wnt通路和肿瘤转移的研究,发表论文8篇。
第一作者 刘成龙
复旦大学药学院在读博士生,主要从事靶向BCL9抑制剂和PD-L1小分子抑制剂的开发与机制研究,参与发表SCI论文18篇。
第一作者 朱远远
复旦大学药学院在读博士生,主要从事BCL9调控肿瘤免疫微环境中固有免疫与适应性免疫的机制研究,参与发表SCI论文5篇。
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