临床研究
MYCN通过抑制NK细胞介导神经母细胞瘤细胞免疫逃逸机制研究
中华小儿外科杂志, 2022,43(10) : 874-883. DOI: 10.3760/cma.j.cn421158-20220228-00124
摘要
目的

探讨MYCN对NK细胞的调控作用及其介导神经母细胞瘤(neuroblastoma,NB)细胞免疫逃逸机制。

方法

采用荧光原位杂交法(FISH)法和免疫组织化学法检测NB组织MYCN的表达情况,流式细胞术检测外周血NK细胞数量及比例、NK细胞的活化、NK细胞表面活化受体和NB细胞表面相应配体的表达状况;干扰/过表达NB细胞系MYCN,与分选的健康儿童NK细胞进行共培养,ELISA法检测共培养上清中细胞因子的分泌状况,4 h乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测NK细胞对NB细胞的杀伤性。

结果

MYCN高表达NB患儿外周血NK细胞数量(F = 45. 53,P = 0. 0002)及比例(F = 43. 93,P = 0. 0003)显著减少,MYCN可显著抑制γ-干扰素、颗粒酶B和穿孔素的释放[SK-N-BE (2):t = 9. 10,P = 0. 0008;t = 4. 76,P = 0. 0089;t = 4. 66,P = 0. 0096;SH-SY-5Y:t = 16. 79,P < 0. 0001;t = 35. 85,P < 0. 0001;t = 24. 66,P < 0. 0001],抑制NK细胞的活化和对靶细胞的杀伤作用[SK-N-BE(2):t = 7. 25,P = 0. 0019;SH-SY-5Y:t = 33. 07,P < 0. 0001],MYCN高表达促进NK细胞NKG2A的表达[SK-N-BE(2):t = 9. 25,P = 0. 0008;SH-SY-5Y:t = 14. 65,P = 0. 0001],抑制NKG2D的表达[SK-N-BE(2):t = 7. 21,P = 0. 0020;SH-SY-5Y:t = 8. 66,P = 0. 0010],同时抑制NB细胞中NKG2D配体MICA[SK-N-BE(2):t = 18. 35,P < 0. 0001;SH-SY-5Y:t = 56. 90,P < 0. 0001]和MICB[SK-N-BE(2):t = 22. 40,P < 0. 0001]的表达。

结论

NB中高表达的MYCN可通过抑制NK细胞的数量及活性从而抑制NK细胞对NB细胞的杀伤介导NB细胞免疫逃逸。

引用本文: 吴旻, 王军, 郭夏, 等.  MYCN通过抑制NK细胞介导神经母细胞瘤细胞免疫逃逸机制研究 [J] . 中华小儿外科杂志, 2022, 43(10) : 874-883. DOI: 10.3760/cma.j.cn421158-20220228-00124.
参考文献导出:   Endnote    NoteExpress    RefWorks    NoteFirst    医学文献王
扫  描  看  全  文

正文
作者信息
基金 0  关键词  0
English Abstract
评论
阅读 0  评论  0
相关资源
引用 | 论文 | 视频

版权归中华医学会所有。

未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。

除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。

神经母细胞瘤(neuroblastoma,NB)为儿童时期最常见的颅外实体瘤,由于发病较隐匿,约60%的患儿在确诊时已有远处转移。同时该病临床复杂多样,常表现出肿瘤位置间的异质性,其中位于肾上腺的NB恶性程度最高,预后更差[1]。虽然在传统手术、放化疗基础之上结合强化治疗(尤其以GD2单抗联合GM-CSF和IL-2为代表的免疫疗法)将高危NB患儿的两年无进展生存率提高了近20%,但其总体生存率仍不足50%[2,3]。MYCN基因的扩增等已被确定为其预后不良的重要危险因素[4],但具体调控机制仍不清楚。

表达肿瘤特异性的嵌合抗原受体的T细胞(T cells expressing tumor-specific chimeric antigen receptors,CAR-T)对B细胞或非B细胞来源的恶性肿瘤均具有较好疗效,但是CAR-T的临床应用受到了其副作用的限制[5]。自然杀伤细胞(natural killer cells,NK cells)为固有免疫系统的重要组成部分,它可通过释放颗粒酶、穿孔素等细胞毒性因子发挥免疫监视、清除肿瘤细胞等作用[6]。因此,基于NK细胞的肿瘤免疫治疗成为又一令人期待的免疫疗法,然而在肝癌、肺癌、白血病等模型的研究中发现NK细胞在肿瘤微环境中受到抑制[7,8]。目前,NB患儿体内NK细胞数量及功能的变化尚不清楚。因此,本研究拟通过体内外试验探究NB中MYCN表达对NK细胞活化、功能的影响,并初步探究其潜在的分子机制,以期为改善NB患儿肿瘤微环境,恢复NK细胞抗肿瘤功能及改善NB患儿预后提供重要理论依据。

材料与方法
一、材料
1.一般资料

收集2018年1月至2022年2月武汉儿童医院普外科确诊的NB患儿共30例,男17例,女13例,年龄为(46. 59 ± 22. 77)个月。采用荧光原位杂交法(FISH)法检测的MYCN基因扩增和免疫组织化学法检测肿瘤组织病理MYCN的表达,根据MYCN的表达状况,将NB患儿分为MYCN高表达/低表达组。健康对照组选择30例同期正常体检儿童,男15例,女15例,年龄为(44. 87 ± 23. 64)个月,所选两组研究对象在性别、年龄等基本资料具有可比性,差异无统计学意义(P >0. 05)。NB患儿纳入标准:经病理诊断确诊为NB患儿。排除标准:①服用可能影响患儿免疫功能的药物;②合并其他自身免疫性、感染性及肿瘤性等相关疾病;③患儿入院前进行过放化疗治疗;④患儿信息不全。本实验方案经武汉儿童医院伦理委员会批准(编号:2021R134-E01),所有标本收取前均已签署知情同意书。

2.NB细胞系及培养

NB细胞系SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y购自中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库,所有用培养液为含10%胎牛血清、1%青霉素和链霉素双抗的PMI1640完全培养基培养,于37℃,5% CO2培养箱中传代培养。SK-N-BE(2)细胞是MYCN扩增细胞系,SH-SY-5Y细胞是MYCN非扩增细胞系。

3.仪器与试剂

ABI7500荧光定量PCR仪(美国ABI公司),FACS Canto Ⅱ流式细胞仪(美国BD公司),RT-6100全自动酶标仪(深圳雷杜公司),Axio Vert. A1倒置荧光显微镜(德国蔡司公司),GelDoc-XR凝胶成像仪(美国Bio-Rad公司)。胎牛血清、RPMI1640培养基(美国Hyclone公司),淋巴细胞分离液(天津血液研究所),人NK细胞分离试剂盒(德国Miltenyi Biotec公司),Trizol试剂、逆转录试剂盒、荧光定量PCR试剂盒和LipofectamineTM2000转染试剂盒(美国Invitrogen公司);ECL发光试剂盒和PVDF膜(美国Millipore公司),免疫组织化学试剂盒(美国Dako公司);siMYCN (SR321048), siNC(SR30002),pCMV6-MYCN过表达载体(RC201241),pCMV6对照载体(PS100001)(无锡傲锐东源公司),RIPA裂解液、二喹啉甲酸(BCA)试剂盒(上海碧云天公司);乳酸脱氢酶(LDH)杀伤活性试剂盒(美国Promega公司),抗MYCN抗体、GAPDH、HRP标记抗人IgG二抗(英国Abcam公司),抗NKG2A抗体、抗NKG2D抗体、抗MICA抗体、抗MICB抗体、抗ULBP1抗体、抗ULBP2/5/6抗体、抗ULBP3抗体(美国R&D公司),γ-干扰素、颗粒酶B和穿孔素检测ELISA试剂盒(武汉博士德生物公司)。

二、研究方法
1.MYCN免疫组织化学检测

选取NB患儿病理组织切片,经固定、封闭后,先后加入抗MYCN单抗及HRP标记抗人IgG二抗与靶抗原进行结合,加入DBA进行显色,倒置显微镜观察切片中细胞着色状况判断MYCN表达情况。MYCN定位于细胞核,细胞核呈现棕黄色即为MYCN阳性细胞。

2.磁珠分选正常儿童外周NK细胞

参考朱琳等[9]实验方法。具体为:使用人淋巴细胞分离液分离健康儿童外周血单个核细胞并计数,按每1×107细胞加入80 μL PBS缓冲液及20 μL抗CD56免疫磁珠,4℃避光孵育15 min,加入1 mL的缓冲液,300转/min离心10 min,弃上清,加入50 μL的缓冲液,混匀并加至MiniMACS磁场中,进行细胞分离,无菌试管收集未结合的阴性细胞,重复3次。取下柱子,加入1 mL的培养液,用柱子上的推注器将要分选的阳性细胞推出,即为CD3-CD56+的NK细胞,流式细胞仪检测分离纯度。

3.NB细胞MYCN干扰/过表达

在SK-N-BE(2)/SH-SY-5Y细胞生长至70%~80%时,按照LipofectamineTM 2000试剂盒说明书进行转染,分别转染siMYCN/siNC质粒,在转染24 h后更换完全培养基,获得siMYCN NB细胞系和siNC NB对照细胞系。利用MYCN过表达质粒对不同NB细胞进行转染,获得pCMV6-MYCN过表达的NB细胞系和pCMV6空载对照细胞系。经实时荧光定量PCR和免疫印迹对MYCN进行干扰/过表达检测验证后,进行后续实验。

4.实时荧光定量PCR

采用Trizol法提取各组细胞的总RNA,逆转录为cDNA,按照实时荧光定量PCR试剂盒的说明进行实时荧光定量PCR反应。MYCN上游引物: 5'-ACCCGGACGAAGAT GACTTC T-3',下游引物: 5'-CAGCTCGTTCTC AAGCAGCAT-3'; GAPDH上游引物:5'-ACAA CTTTGGTATCGTGG AAGG-3',下游引物:5'-GCCATCACGCCACAGTT TC-3'。反应体系的扩增条件如下:95 °C 1 min,60 °C 45 s,72 °C 1 min,循环40次,检测MYCN基因的mRNA表达量,GAPDH为内参,采用2-△△Ct的方法计算目的基因的相对表达量。

5.Western

Blot印迹分析取对数期生长的细胞,加入RIPA裂解液,在冰上裂解细胞并提取总蛋白,采用BCA法测定所提取蛋白浓度。以20 μg/孔总蛋白量加入SDS-PAGE进行电泳,经PVDF转膜、5%脱脂奶粉封闭后,加入1∶1 000稀释的一抗,4℃孵育过夜,TBS/T缓冲液洗去多余一抗,加入1∶ 5 000稀释的二抗,室温孵育1 h,TBS/T缓冲液洗去多余二抗,加入ECL发光剂进行条带显色。

6.ELISA法检测细胞因子分泌

取1×103对数生长期的NB细胞接种于96孔板,加入5×103磁珠分选新鲜NK细胞,于37℃,5% CO2条件下完全培养液培养24 h。离心收集上清,按照相关细胞因子ELISA检测试剂盒说明书进行操作,分别检测收集上清中γ-干扰素、颗粒酶B和穿孔素的含量。

7.NK细胞杀伤活性实验

参考乳酸脱氢酶(LDH)杀伤活性试剂盒操作说明进行。具体如下:取对数生长期的NB细胞为靶细胞,胰酶消化、800转/min离心5 min并将细胞稀释至2×104/ml,按1×103/孔接种于96孔板,同时将磁珠分选的新鲜NK细胞(效应细胞)分别按不同效靶比(5∶1,10∶1,20:1)加入各孔,使用无血清的RPMI1640培养液在37℃,5% CO2条件下培养4 h。离心取50 μL上清加入新96孔空白酶标板中,同时加入等体积的LDH反应液,室温孵育30 min后,加入50 μL终止液终止反应。1 h内酶标仪上检测490 nm处吸光度值(OD490)。NK细胞杀伤活性(%)计算参考方法[10]。效应细胞自然释放组和靶细胞自然释放组分别为效应细胞或靶细胞在无其他干预条件下单独培养,靶细胞最大释放组为10 μL 30% Triton X-100溶液直接加入培养,每组均设3个复孔。NK细胞杀伤活性(%)=(实验组OD平均值-靶细胞自然释放组OD平均值-效应细胞自然释放组OD平均值)/(靶细胞最大释放组OD平均值-靶细胞自然释放组OD平均值)×100%。

8.NK细胞表面细胞活化受体的检测

取1× 105对数生长期的NB细胞接种于6孔板,加入5× 105磁珠分选新鲜NK细胞,于37℃,5% CO2条件下培养24 h。离心弃上清,分别加入10 μL PE标记的NKG2A和NKG2D抗体,冰浴孵育30 min,500转/min离心5 min,PBS轻洗后,流式细胞仪检测NK细胞表面NK细胞活化受体的表达状况。

9.NB细胞表面NKG2D配体的测定

收集对数生长期的NB细胞,PBS轻洗后,离心并计数细胞,分别按每106个细胞分别加入1 μg抗MICA、抗MICB、抗ULBP1、抗ULBP2/5/6、抗ULBP3一抗,冰浴孵育30 min,PBS轻洗后,再加FITC标记的IgG1二抗,冰浴孵育30 min,500转/min离心5 min,PBS洗涤后流式细胞仪进行检测。以同型IgG1抗体为阴性对照,用流式细胞仪分析1×104个细胞中阳性细胞数,计算各配体细胞阳性百分率。

三、统计学方法

应用SPSS21. 0软件进行数据统计分析,计量资料结果以±s表示,两组间均值比较采用独立样本t检验,多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用SNK-q检验,以P < 0. 05为差异具有统计学意义。

结果
一、NB患儿肿瘤组织MYCN的表达及外周血NK细胞变化

本组所收集的30例NB患儿中,经免疫组织化学染色,有19例患儿MYCN呈现高表达状况,11例患儿MYCN呈现低表达状况,免疫组织化学染色结果见图1A。NB患儿中NK细胞数量及比例为(240. 83±116. 78)%比(2. 32±1. 21)%,均显著低于健康对照组(579. 00±54. 81)%比(4. 86± 0. 57)%,其中MYCN阳性患儿降低更明显,为(136. 33±26. 08)%比(1. 27±0. 42)%,三组间差异具有统计学意义(F = 45. 53, P = 0. 0002比F= 43. 93, P = 0. 0003),见图1B图1C图1D

点击查看大图
图1
NB患儿肿瘤组织MYCN的表达及外周血NK细胞变化 A.免疫组织化学检测NB患儿肿瘤组织中MYCN的表达状况;B.流式细胞术检测正常儿童、MYCN-儿童和MYCN+儿童外周血NK细胞变化;C.正常儿童、MYCN-儿童和MYCN+儿童外周血NK细胞数量变化比较;D.正常儿童、MYCN-儿童和MYCN+儿童外周血NK细胞百分比变化比较(*P < 0. 05,**P < 0. 001,***P < 0. 0001)
点击查看大图
图1
NB患儿肿瘤组织MYCN的表达及外周血NK细胞变化 A.免疫组织化学检测NB患儿肿瘤组织中MYCN的表达状况;B.流式细胞术检测正常儿童、MYCN-儿童和MYCN+儿童外周血NK细胞变化;C.正常儿童、MYCN-儿童和MYCN+儿童外周血NK细胞数量变化比较;D.正常儿童、MYCN-儿童和MYCN+儿童外周血NK细胞百分比变化比较(*P < 0. 05,**P < 0. 001,***P < 0. 0001)
二、MYCN表达对NK细胞细胞因子分泌的影响

为检测MYCN对NK细胞分泌细胞因子的影响,本组对两种NB细胞系进行MYCN干扰/过表达,MYCN干扰/过表达效果验证见图2A图2B。同时将两种细胞系分别与正常NK细胞进行共培养,检测培养上清中三种细胞因子(γ-干扰素、颗粒酶B和穿孔素)的分泌状况,可以看出MYCN过表达时,NK细胞分泌的三种细胞因子显著降低[SK-N-BE(2):2. 03±0. 10比1. 27±0. 11,t =9. 10, P= 0. 0008; 4. 41±0. 59比2. 51±0. 36, t =4. 76, P= 0. 0089; 3614. 70±335. 37比2424. 25±289. 37,t =4. 66,P= 0. 0096;SH-SY-5Y: 4. 21± 0. 22比1. 50±0. 18, t= 16. 79, P<0. 0001; 8. 50±0. 18比1. 64±0. 28, t= 35. 85, P<0. 0001; 7038. 43±138. 41比3144. 23± 235. 89, t=24. 66, P<0. 0001],而当干扰MYCN表达时,NK细胞分泌的三种细胞因子显著增加[SK-N-BE(2): 2. 02±0. 22比2. 75±0. 07, t=5. 49, P= 0. 0054; 4. 38±0. 49比8. 53±0. 96, t=6. 67, P= 0. 0026; 3714. 62±228. 00比6797. 94±370. 42, t =12. 28, P=0. 0003; SH-SY-5Y:4. 11±0. 34比4. 00± 0. 14, t =0. 52, P = 0. 6282; 8. 80±0. 23比8. 52± 0. 30, t=1. 25, P=0. 2781; 7078. 00± 210. 32比7012. 81±168. 19, t =0. 42, P=0. 6966](图2C图2D图2E)。

点击查看大图
图2
MYCN表达对NK细胞分泌细胞因子的影响 A. RT-PCR检测SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y两细胞系中MYCN基因干扰/过表达状况;B. Western Blot检测SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y两细胞系中MYCN干扰/过表达后MYCN蛋白表达状况;C. ELISA检测两组MYCN干扰/过表达的细胞与正常NK细胞共培养上清中γ-干扰素含量;D. ELISA检测两组MYCN干扰/过表达的细胞与正常NK细胞共培养上清中颗粒酶B含量;E. ELISA检测两组MYCN干扰/过表达的细胞与正常NK细胞共培养上清中穿孔素含量(*P < 0. 05,**P < 0. 001,***P < 0. 0001)
点击查看大图
图2
MYCN表达对NK细胞分泌细胞因子的影响 A. RT-PCR检测SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y两细胞系中MYCN基因干扰/过表达状况;B. Western Blot检测SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y两细胞系中MYCN干扰/过表达后MYCN蛋白表达状况;C. ELISA检测两组MYCN干扰/过表达的细胞与正常NK细胞共培养上清中γ-干扰素含量;D. ELISA检测两组MYCN干扰/过表达的细胞与正常NK细胞共培养上清中颗粒酶B含量;E. ELISA检测两组MYCN干扰/过表达的细胞与正常NK细胞共培养上清中穿孔素含量(*P < 0. 05,**P < 0. 001,***P < 0. 0001)
三、MYCN表达对NK细胞杀伤功能的影响

为研究MYCN对NK细胞杀伤功能的影响,本组首先使用流式细胞术检测共培养体系中NK细胞表面CD107a的表达状况,结果发现当MYCN表达降低时,NK细胞表面CD107a+细胞百分比明显增加[SK-N-BE(2): 48. 87±1. 90比65. 90±2. 30, t= 11. 05, P = 0. 0004; SH-SY-5Y: 56. 37±1. 50比57. 00±1. 87, t =0. 46, P = 0. 6717](图3A图3B),而当MYCN过表达时,NK细胞表面CD107a+细胞百分比显著减少[SK-N-BE(2): 44. 70±0. 44比36. 70±2. 14, t =6. 35, P = 0. 0031; SH-SY-5Y: 54. 40±1. 56比28. 83±1. 77, t=18. 77,P< 0. 0001] (图3C图3D)。通过对不同效靶比的新鲜NK细胞与NB细胞共培养,观察NK细胞对NB细胞的杀伤效果,我们发现在两种细胞在培养48 h时,效靶比为5∶1时差异有统计学意义[SK-N-BE(2): 13. 13±0. 69比8. 42±0. 89, t=7. 25, P=0. 0019; SH-SY-5Y: 17. 07±0. 23比7. 93±0. 42,t= 33. 07,P<0. 0001](图3E图3F),在相同状况下,NK细胞对SH-SY-5Y细胞的杀伤作用强于SK-N-BE(2)细胞。

点击查看大图
图3
MYCN表达对NK细胞杀伤功能的影响 A.流式细胞术检测MYCN干扰SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞活化状况;B. MYCN干扰对NK细胞活化状况分析;C.流式细胞术检测MYCN过表达SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞活化状况;D. MYCN过表达对NK细胞活化状况分析;E. 4 h LDH释放法检测不同效靶比NK细胞与SK-N-BE(2)细胞共培养后,NK细胞对SK-N-BE(2)细胞杀伤状况;F. 4 h LDH释放法检测不同效靶比NK细胞与SH-SY-5Y细胞共培养后,NK细胞对SH-SY-5Y细胞杀伤状况(*P < 0. 05,**P < 0. 001,***P < 0. 0001)
点击查看大图
图3
MYCN表达对NK细胞杀伤功能的影响 A.流式细胞术检测MYCN干扰SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞活化状况;B. MYCN干扰对NK细胞活化状况分析;C.流式细胞术检测MYCN过表达SK-N-BE(2)和SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞活化状况;D. MYCN过表达对NK细胞活化状况分析;E. 4 h LDH释放法检测不同效靶比NK细胞与SK-N-BE(2)细胞共培养后,NK细胞对SK-N-BE(2)细胞杀伤状况;F. 4 h LDH释放法检测不同效靶比NK细胞与SH-SY-5Y细胞共培养后,NK细胞对SH-SY-5Y细胞杀伤状况(*P < 0. 05,**P < 0. 001,***P < 0. 0001)
四、MYCN表达对NK细胞表面NK细胞活化受体表达的影响

为进一步探究MYCN高表达抑制NK细胞杀伤功能的原因,本组使用流式细胞术检测了共培养体系中NK细胞表面主要抑制性受体(NKG2A)和活化性受体(NKG2D)表达状况。结果显示,与siNC组相比,siMYCN组NK细胞NKG2A表达显著降低(44. 37±1. 67比32. 03±1. 82, t=8. 67, P= 0. 0010;),NKG2D表达明显升高(50. 57±1. 72比71. 03±2. 76, t=10. 90,P=0. 0004)(图4A),在SH-SY-5Y细胞中干扰MYCN对NK细胞表面NKG2A (46. 53±1. 17比48. 93±2. 56, t=1. 48, P=0. 2143)和NKG2D(52. 57±1. 00比54. 13±1. 22, t=1. 72, P = 0. 1611)表达差异无统计学意义(图4C)。与pCMV6组相比,pCMV6-MYCN组NK细胞NKG2A表达显著增加[SK-N-BE(2): 43. 33±1. 16比59. 97±2. 89, t=9. 25, P= 0. 0008; SH-SY-5Y: 48. 87±1. 45比70. 83±2. 15, t=14. 65, P= 0. 0001],NKG2D表达明显降低[SK-N-BE(2): 53. 37±2. 64比40. 07±1. 80, t=7. 21, P=0. 0020; SH-SY-5Y: 52. 97±3. 45比34. 17±1. 50, t= 8. 66, P = 0. 0010](图4B图4D)。这说明MYCN高表达可能通过抑制NK细胞表面NKG2D受体,促进NKG2A的表达从而介导NB细胞对NK细胞的杀伤逃逸作用。

点击查看大图
图4
MYCN表达对NK细胞表面NK细胞活化受体表达的影响 A.流式细胞术检测MYCN干扰SK-N-BE(2)细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化;B.流式细胞术检测MYCN过表达SK-N-BE(2)细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化;C.流式细胞术检测MYCN干扰SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化;D.流式细胞术检测MYCN过表达SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化
点击查看大图
图4
MYCN表达对NK细胞表面NK细胞活化受体表达的影响 A.流式细胞术检测MYCN干扰SK-N-BE(2)细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化;B.流式细胞术检测MYCN过表达SK-N-BE(2)细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化;C.流式细胞术检测MYCN干扰SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化;D.流式细胞术检测MYCN过表达SH-SY-5Y细胞系与正常NK细胞共培养后NK细胞表面NKG2A和NKG2D阳性细胞比例变化
五、MYCN高表达对NB细胞表面NKG2D配体的表达状况

为进一步分析MYCN对NB细胞表面NKG2D配体的表达状况,我们使用们通过流式细胞术分别检测两种MYCN过表达NB细胞表面7种配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2/5/6和ULBP3的表达状况,结果显示与MYCN不表达的NB细胞相比,MYCN高表达的两种细胞系中7种配体荧光强度均降低,其中在SK-B-BE(2)细胞系中表现为MICA(32023. 33± 2470. 72比5078. 67±605. 42, t =18. 35, P<0. 0001)和MICB(12833. 33±416. 33比6329. 33± 282. 15, t = 22. 40, P < 0. 0001)配体荧光强度降低更明显(图5A),而SH-SY-5Y细胞系中主要表现为MICA(41233. 33±1159. 02比2377. 67±236. 32, t = 56. 90, P < 0. 0001)配体的荧光强度降低(图5B),这说明NK细胞对NB细胞的吞噬杀伤可能主要通过MICA和MICB两个配体发挥作用。

点击查看大图
图5
MYCN高表达对NB细胞表面NKG2D配体的表达的影响 A.流式细胞术检测pCMV6/pCMV6-MYCN SK-N-BE(2)细胞系表面7种NKG2D配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2/5/6和ULBP3的表达状况;B.流式细胞术检测pCMV6/pCMV6-MYCN SH-SY-5Y两组细胞系表面7种NKG2D配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2/5/6和ULBP3的表达状况
点击查看大图
图5
MYCN高表达对NB细胞表面NKG2D配体的表达的影响 A.流式细胞术检测pCMV6/pCMV6-MYCN SK-N-BE(2)细胞系表面7种NKG2D配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2/5/6和ULBP3的表达状况;B.流式细胞术检测pCMV6/pCMV6-MYCN SH-SY-5Y两组细胞系表面7种NKG2D配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2/5/6和ULBP3的表达状况
讨论

随着肿瘤发生率的不断攀升,尤其是恶性程度较高的肿瘤,传统的手术+放化疗的治疗方式已不能满足社会需求。虽然免疫疗法正不断应用于临床,如在NB中通过采用IL-2和IL-12联合细胞因子疗法,可增强NK细胞的溶瘤力,达到控制NB的目的,但患儿往往表现为发热、肝肿大等不良反应[11]。以GD2单抗为代表的联合免疫疗法虽取得了一定效果,但部分患儿仍表现为无效或复发等[12]。因此基于免疫细胞的细胞疗法备受关注,虽然CAR-T疗法已取得较好的疗效,但仍有诸多不足[5]。而NK细胞作为天然免疫的重要组成部分,其广泛的抗肿瘤特性引起了研究人员的极大兴趣,但仍处于临床试验阶段。因此深入研究NK细胞与肿瘤细胞间相互作用机制,在CAR-T疗法的思路之上,结合NK细胞的生物学特性而产生的CAR-NK疗法不仅可以达到消除肿瘤细胞的能力,还能通过基因编辑尽量减小不良反应,使其成为NB等肿瘤治疗的另一个令人期待的免疫细胞疗法。

MYCN作为一种经典的转录因子,在调节细胞增殖、分化和凋亡等多种细胞过程中发挥着重要作用[13],尤其是在NB中,MYCN基因的扩增对NB患儿临床分期、治疗方案及预后影响均十分重要。如MYCN扩增的NB患儿多为高分期(Ⅲ/Ⅳ期),而MYCN非扩增患儿多为低分期(Ⅰ/Ⅱ期);有MYCN扩增的患儿多采用术前化疗+手术切除+术后化疗,部分严重者加用免疫疗法等,而无MYCN扩增的患儿多采用低强度治疗方案,尽量减少对患儿的损伤;此外,MYCN扩增是被认为是高危性NB患儿预后不良的有效生物标志物[1,14]。研究表明,NK细胞发育成熟及相应功能的发挥受一系列转录因子的调控[15,16]。但目前对于NB患儿中MYCN的表达与NK细胞间关系研究尚少。本研究中通过检测不同MYCN表达NB患儿与正常健康儿童外周血中NK细胞的数量与比例的变化,结果发现NB患儿中CD16+CD56+NK细胞无论数量还是比例均较正常儿童显著降低,因此推测MYCN表达可能具有对NK细胞的发育抑制作用。

NK细胞主要通过分泌细胞毒性颗粒和炎症因子从而发挥杀伤、裂解肿瘤细胞达到抗肿瘤效果的[17]。为进一步研究MYCN的表达对NK细胞功能的影响,本研究采用两种NB细胞系进行MYCN干扰/过表达,通过与正常儿童NK细胞进行共培养。首先使用流式细胞仪检测CD107a+NK细胞比例,判断NK细胞活化状况,结果发现MYCN过表达组CD107a+细胞比例较空载组显著下降,而干扰MYCN可显著提高CD107a+细胞比例,这说明MYCN高表达可以抑制NK细胞的活化。通过检测培养上清中γ-干扰素、颗粒酶B和穿孔素的分泌量变化,结果发现MYCN过表达时,NK细胞分泌的三种细胞因子显著降低,而当干扰MYCN表达时,NK细胞分泌的三种细胞因子显著增加,这也说明MYCN不仅可以抑制NK细胞的发育,还能抑制NK细胞分泌细胞毒颗粒和炎症因子。虽然目前关于MYCN对NK细胞分泌功能的研究尚少,但在进行异基因造血干细胞移植实验中发现在小鼠神经母细胞瘤(Neuro2A)嵌合体中,过继受体白细胞输注(RLI)虽不能完全抑制肿瘤细胞的生长,但可通过诱导γ-干扰素和颗粒酶B的释放增强异基因骨髓移植的抗肿瘤反应[18]。同时我们通过检测NK细胞对NB细胞的杀伤能力,结果发现两种NB细胞均在效靶比为5:1时均具有较明显的杀伤差异,其中SK-N-BE(2)细胞在效靶比为10:1时达到最佳,而SH-SY-5Y细胞在效靶比为5:1时即达最佳。这进一步说明MYCN的表达不仅影响NK细胞的活化,还影响其发挥对肿瘤细胞的杀伤功能。

NK细胞的活化及相应功能的发挥受其表面的活化性受体和抑制性受体所传递的信号所调控[19]。因此本组进一步检测了共培养后NK细胞表面抑制性受体NKG2A和活化受体NKG2D的表达状况,结果发现当MYCN过表达后NKG2A表达显著增加,NKG2D表达显著降低。而当MYCN干扰后,抑制性受体NKG2A表达显著降降低,活化性受体NKG2D表达显著升高。这说明在NB细胞中高表达的MYCN可以通过促进NKG2A的表达,抑制NKG2D的表达从而到达NB细胞逃逸NK细胞的杀伤作用的。这也与肺癌、肝癌等肿瘤的研究中结果较为类似,表现为NKG2D可通过多种信号激活途径发挥杀伤、溶解肿瘤细胞的作用,而NKG2A主要传递抑制信号[20]。然而由于在临床前癌症模型中的研究中发现,在部分转移性结直肠癌或头颈癌患者中,NKG2A抑制剂联合其它抗体显示出较好的效果,但目前仍缺乏预测患儿对NKG2A抑制剂响应的生物标志物,并且还需要更大规模的临床试验来验证NKG2A抑制剂是否会成为癌症免疫疗法的新生力量[21,22],因此本研究重点关注了NKG2D的相关配体,通过流式细胞术检测发现NB细胞表面NKG2D相关的7种主要配体MICA、MICB、ULBP1、ULBP2/5/6和ULBP3均有表达。与MYCN空载细胞系相比,MYCN高表达的SK-N-BE(2)细胞表面MICA和MICB两个配体表达降低更明显,这与Brandetti等[23]的研究结果基本类似。而在SH-SY-5Y细胞系中则主要表现为MICA配体的表达降低,这也从一个侧面反映了NB细胞的复杂性及其临床治疗的困难性,具体机制仍有待下一步研究。

在MYCN高表达的NB患儿中,其外周血NK细胞数量及比例显著降低。MYCN可能通过抑制NK细胞中NKG2D与NB细胞表面MICA/MICB配体相互作用从而介导NB细胞逃逸NK细胞的杀伤,这将为未来深入研究NB细胞免疫逃逸机制及CAR-NK治疗提供重要基础。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突。

参考文献
[1]
AygunN. Biological and genetic features of neuroblastoma and their clinical importance[J].Curr Pediatr Rev,2018,14(2):73-90. DOI:10.2174/1573396314666180129101627.
[2]
HeczeyA, CourtneyAN, MontalbanoA,et al.Anti-GD2 CAR-NKT cells in patients with relapsed or refractory neuroblastoma: an interim analysis[J].Nat Med,2020,26(11): 1686-1690. DOI: 10.1038/s41591-020-1074-2.
[3]
SabbihGO, DanquahMK. Neuroblastoma GD2 expression and computational analysis of aptamer-based bioaffinity targeting[J]. Int J Mol Sci,2021,22(16):9101. DOI:10.3390/ijms22169101.
[4]
王浩入陈欣何玲. 不同MYCN基因扩增状态腹部神经母细胞瘤CT表现[J].中国医学影像技术,2021,37(11):1685-1688. DOI:10.13929/j.issn.1003-3289.2021.11.022.
WangHR, ChenX, HeL. CT manifestations of abdominal neuroblastoma with different MYCNgene amplification status[J].Chin J Med Imaging Technol,2021,37(11):1685-1688. DOI: 10.13929/j.issn.1003-3289.2021.11.022.
[5]
DepilS, DuchateauP, GruppSA,et al.' Off-the-shelf' allogeneic CAR T cells: development and challenges[J]. Nat Rev Drug Discov,2020,19(3):185-199. DOI:10.1038/s41573-019-0051-2.
[6]
杨春媚张婷婷钱程,. NK细胞抗肿瘤机制及相关免疫疗法的研究进展[J].中国药理学通报,2019,35(11):1492-1496.
YangCM, ZhangTT, QianC,et al.Progress in research on anti-tumor mechanism of NK cell and its related immunotherapy[J]. Chin Pharmacol Bull,2019,35(11):1492-1496.
[7]
PockleyAG, VaupelP, MulthoffG.NK cell-based therapeutics for lung cancer[J]. Expert Opin Biol Ther, 2020, 20(1): 23-33.DOI:10.1080/14712598.2020.1688298.
[8]
SivoriS, PendeD, QuatriniL,et al.NK cells and ILCs in tumor immunotherapy[J]. Mol Aspects Med, 2021, 80: 100870. DOI: 10.1016/j.mam.2020.100870.
[9]
朱琳潘孝华孙磊,. 白介素-28A增加顺铂对卵巢癌细胞毒性的作用及机制研究[J].现代妇产科进展, 2021,30(2):113-116,120.DOI:10.13283/j.cnki.xdfckjz.2021.02.003.
ZhuL, PanXH, SunL,et al.IL-28A enhances the cytotoxicity of cisplatin against ovarian carcinoma cells and its possible mechanism[J]. Prog Obstet Gynecol, 2021, 30(2): 113-116, 120. DOI:10.13283/j.cnki.xdfckjz.2021.02.003.
[10]
张蕊张瑾安娜. 半乳糖凝集素-3(Gal-3)在卵巢癌细胞系中的表达及其对NK细胞杀伤活性的影响[J].中国免疫学杂志, 2021, 37(16):1967 -1971, 1978.DOI:10.3969/j.issn.1000-484X.2021.16.010.
ZhangR, ZhangJ, AnN. Expression of galectin-3(Gal-3)in ovarian cancer cell lines and its effect on NK cell killing activity[J]. Chin J Immunol, 2021, 37(16): 1967-1971, 1978. DOI: 10.3969/j.issn.1000-484X.2021.16.010
[11]
BarkerSE, GrosseSM, SiapatiEK, et al. Immunotherapy for neuroblastoma using syngeneic fibroblasts transfected with IL-2 and IL-12[J].Br J Cancer,2007,97(2):210-217.DOI:10.1038/sj.bjc.6603857.
[12]
KroesenM, BüllC, GielenPR, et al. Anti-GD2 MAb and vorinostat synergize in the treatment of neuroblastoma[J]. Oncoimmunology, 2016, 5(6): e1164919. DOI: 10.1080/2162402X.2016.1164919.
[13]
LiuZ, ChenSS, ClarkeS, et al. Targeting MYCN in pediatric and adult cancers[J]. Front Oncol, 2020, 10: 623679. DOI: 10.3389/fonc.2020.623679.
[14]
MallepalliS, GuptaMK, VaddeR. Neuroblastoma: an updated review on biology and treatment[J].Curr Drug Metab,2019, 20(13):1014-1022.DOI:10.2174/1389200221666191226102231.
[15]
AbelAM, YangC, ThakarMS, et al. Natural killer cells: development, maturation, and clinical utilization[J]. Front Immunol,2018,9:1869. DOI:10.3389/fimmu.2018.01869.
[16]
DograP, RancanC, MaWJ,et al.Tissue determinants of human NK cell development,function,and residence[J].Cell,2020, 180(4):749-763.e13. DOI:10.1016/j.cell.2020.01.022.
[17]
付顺利刘永军张娜. 肿瘤免疫治疗中NK细胞的激活策略及研究进展[J].生命的化学,2021,41(3):444-451.DOI:10.13488/j.smhx.20200566.
FuSL, LiuYJ, ZhangN. Activation strategy and research progress in NK cell based on tumor immunotherapy[J]. Chem Life,2021,41(3):444-451. DOI:10.13488/j.smhx.20200566.
[18]
Dierckx de CasterléI, FeveryS, RutgeertsO,et al.Reduction of myeloid-derived suppressor cells reinforces the anti-solid tumor effect of recipient leukocyte infusion in murine neuroblastoma-bearing allogeneic bone marrow chimeras[J]. Cancer Immunol Immunother, 2018, 67(4): 589-603. DOI: 10.1007/s00262-017-2114-8.
[19]
ZhuL, KarakizlisH, WeimerR, et al. Circulating NKG2A-NKG2D+ CD56dimCD16+ natural killer (NK) cells as mediators of functional immunosurveillance in kidney transplant recipients[J].Ann Transplant,2020,25:e925162.DOI:10.12659/AOT.925162.
[20]
曹伟娅李存娣王健. NKG2D的结构与功能[J].中国免疫学杂志2019, 35(6): 760-766. DOI: 10.3969/j.issn.1000-484X.2019.06.024.
CaoWY, LiCD, WangJ. Structure and function of NKG2D[J]. Chin J Immunol2019, 35(6):760-766. DOI: 10.3969/j.issn.1000-484X.2019.06.024.
[21]
van MontfoortN, BorstL, KorrerMJ, et al. NKG2A blockade potentiates CD8 T cell immunity induced by cancer vaccines[J]. Cell,2018,175(7):1744-1755.e15.DOI:10.1016/j.cell.2018.10.028.
[22]
AndréP, DenisC, SoulasC, et al. Anti-NKG2A MAb is a checkpoint inhibitor that promotes anti-tumor immunity by unleashing both T and NK cells[J]. Cell, 2018, 175(7): 1731-1743.e13. DOI:10.1016/j.cell.2018.10.014.
[23]
BrandettiE, VenezianiI, MelaiuO, et al. MYCN is an immunosuppressive oncogene dampening the expression of ligands for NK-cell-activating receptors in human high-risk neuroblastoma[J].Oncoimmunology,2017,6(6):e1316439. DOI: 10.1080/2162402X.2017.1316439.
 
 
展开/关闭提纲
查看图表详情
回到顶部
放大字体
缩小字体
标签
关键词