使用 CCK-8(Fig 1A ),transwell 测定( Fig 1B )和软琼脂集落形成测定( )评估细胞增殖,迁移和集落形成能力 Fig 1C 。与 PBS19 组相比,HQ19 组在所有检测中均表现出显著更高的活性,证实了恶性转化模型的成功建立。转录组测序差异基因分析(热图) Fig 1D 显示,与 PBS19 相比,HQ19 细胞中免疫逃逸相关基因的表达发生了变化。GEPIA2 数据库分析 ( Fig 1E ) 显示急性髓系白血病 (AML) 中 TP53 表达升高。TCGA 数据进一步表明 MYC、PD-L1 和 TP53 在白血病患者中的表达差异。生存曲线分析( Fig 1F ~1H)显示,MYC、PD-L1 或 TP53 高表达的白血病患者 5 年生存率较低。
图 1.长期 HQ 治疗诱导 TK6 细胞恶性转化。
(A)HQ19 和 PBS19 细胞的增殖活力。(B)HQ19 和 PBS19 细胞的侵袭能力。(C)HQ19 和 PBS19 细胞的集落形成能力。(D)差异基因表达热图分析。(E)TP53 基因在各种癌症中的表达。(F、G、H)白血病患者癌症相关基因的生存曲线。ns 表示无统计学意义,*:P < 0.05,**:P < 0.01。
3.2 长期 HQ 处理后 TK6 细胞免疫逃逸和恶性基因的改变
采用 qRT-PCR 和 Western blot 分析 HQ19 和 PBS19 细胞中免疫逃逸相关基因的表达。PD-L1 (Fig 2A )、c-Myc ( Fig 2B )、IL-10 ( Fig 2D ) 和 TP53 ( Fig 2E ) 在 HQ19 中显示出上调的 RNA 水平,而 CD86 ( Fig 2C ) 则下调。筛选了其他阴性免疫逃逸调节剂 ( Fig 2F )。蛋白质印迹蛋白水平( Fig 2G )的蛋白质印迹分析显示,HQ19 中 TP53 蛋白降低( Fig 2H ),可能是由于基因去乙酰化(与 RNA 水平不一致),而 c-Myc( Fig 2I )和 PD-L1( Fig 2J )蛋白上调。
图 2.长期 HQ 治疗会改变 TK6 细胞中的免疫逃逸和恶性基因。
PD-L1 的转录水平。(B)c-Myc 的转录水平。(C)CD86 的转录水平。(D)IL-10 的转录水平。(E)TP53 的转录水平。(F)其他免疫逃逸基因阴性。(G)c-Myc、TP53 和 PD-L1 的蛋白表达水平。(H)TP53 的蛋白表达水平。(I)c-Myc 的蛋白表达水平。(J)PD-L1 蛋白表达水平。ns 表示无统计学意义,*:P < 0.05,**:P < 0.01。
3.3 c-Myc 作为 PD-L1 的上游调节因子并调节 PD-L1 表达
为了探索 c-Myc/PD-L1 调控轴,用 c-Myc 或 PD-L1 抑制剂处理 HQ19 细胞,然后进行 qRT-PCR 和 Western blot 分析。c-Myc 抑制剂治疗剂量依赖性降低 c-Myc 和 PD-L1 RNA 水平 (Fig 3A ~B),而 PD-L1 抑制剂降低 PD-L1 RNA ( Fig 3C ),而不影响 c-Myc ( Fig 3D )。Western blot 法检测到 c-Myc 抑制剂处理后 c-Myc 和 PD-L1 蛋白的变化 Fig 3E ( ),定量分析表明 80 μM c-Myc 抑制剂降低了 c-Myc( Fig 3F )和 PD-L1( Fig 3G )蛋白水平。进行蛋白质印迹分析以检测 PD-L1 抑制剂治疗后 c-Myc 和 PD-L1 蛋白水平的变化 Fig 3H ( )。定量分析表明,20μM PD-L1 抑制剂未诱导 c-Myc 蛋白显著降低( Fig 3I ),而 PD-L1 蛋白则显著减少( Fig 3J )。这些发现表明 c-Myc 和 PD-L1 之间存在直接或间接的结合相互作用,其中 c-Myc 充当 PD-L1 的上游调节因子。
图 3.PD-L1 表达受其上游靶基因 c-Myc 调节。
(A)c-Myc 的转录水平。(B)PD-L1 的转录水平。(C)PD-L1 的转录水平。(D)c-Myc 的转录水平。(E)c-Myc 和 PD-L1 的蛋白表达水平。(F)c-Myc 的蛋白表达水平。(G)PD-L1 的蛋白表达水平。(H)c-Myc 和 PD-L1 的蛋白表达水平。(I)c-Myc 的蛋白表达水平。(J)PD-L1 蛋白表达水平。ns 表示无统计学意义,*:P < 0.05,**:P < 0.01。
3.4 转录因子 c-Myc 和 PD-L1 在 84-95 上具有结合位点,具有直接调控关系
为了识别转录因子 c-Myc 和 PD-L1 之间的调节结合位点,使用免疫荧光 (IF) 可视化 c-Myc 定位。IF 结果显示 c-Myc 在 HQ19 和 PBS19 细胞中的核定位 (Fig 4A ),与 PBS19 相比,HQ19 的荧光强度显着增强 Fig 4B ( )。绘制了 PD-L1 上 c-Myc 的预测结合位点,并将在 84-95 bp 区域携带基因沉默突变的质粒转染到细胞中 ( Fig 4C )。双荧光素酶报告基因测定证实 c-Myc 促进 PD-L1 表达 ( Fig 4D )。时程 qRT-PCR 显示 c-Myc RNA 水平升高( Fig 4E )和 PD-L1 RNA 逐渐上调( Fig 4F ),同时免疫逃逸能力增强。蛋白质印迹分析显示 c-Myc ( Fig 4H ) 和 PD-L1 ( Fig 4I ) 蛋白水平随时间增加,与 RNA 表达趋势一致 ( Fig 4G )。
图 4.转录因子 c-Myc 在 84-95 位点与 PD-L1 结合,建立直接调控关系。
(A)c-Myc 在 HQ19 和 PBS19 中的定位。(B)HQ19 和 PBS19 中的 c-Myc 荧光强度。(C)c-Myc 和 PD-L1 的预测结合位点。(D)WT 组和 MUT 组的相对荧光强度比较。(E)c-Myc 的时程转录水平。(F)PD-L1 的时程转录水平。(G)c-Myc 和 PD-L1 的时程蛋白表达水平。(H)c-Myc 的时变蛋白表达水平。(I)PD-L1 的时程蛋白表达水平。ns 表示无统计学意义,*:P < 0.05,**:P < 0.01。
为了阐明 T 细胞在肿瘤微环境中的免疫调节机制,作者分析了各种白血病细胞系中关键基因(包括 c-Myc 和 PD-L1)的 RNA 表达水平。使用 qRT-PCR,作者量化了免疫调节因子的转录水平,发现与 TK6 细胞相比,KG-1 细胞中的 c-Myc 和 PD-L1 均显着上调 ( Fig 5A ~B)。Western blot 分析进一步证实 KG-1 细胞中 c-Myc 和 PD-L1 蛋白表达升高( Fig 5C ~E)。为了模拟微环境中的免疫细胞相互作用,作者建立了 Jurkat T 细胞与 KG-1 细胞的共培养系统(使用 HQ19 作为阳性对照)。基因表达谱表明,与单一培养对照相比,与 KG-1 共培养显着提高了 Jurkat 细胞中免疫检查点分子 CTLA4 和 PD-1 的 RNA 水平 ( Fig 5F ~G)。蛋白质印迹在蛋白质水平上验证了这些发现,显示共培养的 Jurkat 细胞中 CTLA4 和 PD-1 明显上调 ( Fig 5H ~J)。总的来说,这些数据表明 KG-1 细胞可能通过上调 c-Myc 和 PD-L1 来促进 T 细胞中免疫检查点分子的表达。
(A)不同白血病细胞系中 c-Myc 的转录水平。(B)不同白血病细胞系中 PD-L1 的转录水平。(C)KG-1 与 TK6 的蛋白质表达水平。(D)KG-1 与 TK6 的 c-Myc 蛋白表达水平。(E)KG-1 与 TK6 的 PD-L1 蛋白表达水平比较。(F)CTLA4 的转录水平。(G)PD-1 的转录水平。(H)Jurkat 和 KG-1 共培养后的 T 细胞蛋白表达水平。(I)CTLA4 蛋白表达水平。(J)PD-1 蛋白表达水平。ns 表示无统计学意义,*:P < 0.05,**:P < 0.01。
3.6 慢性苯暴露导致小鼠恶性病变,HQ19 导致 C57BL/6 小鼠肿瘤发生
为了研究长期苯暴露的致癌作用,作者通过动态吸入将 C57BL / 6 小鼠暴露于苯(0 或 20 mg / m3)12 个月,建立了小鼠模型。处死后,收集全血进行 qRT-PCR 和免疫逃逸相关基因的 Western blot 分析。与对照组相比,苯暴露小鼠表现出显着更高的 PD-1、c-Myc、PD-L1 和 CTLA4 RNA 水平,而 TP53 RNA 没有显着变化 ( Fig 6A ~E)。血液样本的蛋白质印迹分析进一步证实了暴露小鼠中 PD-1( Fig 6G )、c-Myc ( Fig 6I )、PD-L1 ( Fig 6J )和 CTLA4 ( Fig 6K )的蛋白表达升高,而 TP53 蛋白显着下调( Fig 6H )。这些结果表明,长期苯暴露会使体内免疫逃逸途径失调。
图 6.慢性苯暴露诱导小鼠恶性病变,HQ19 促进 C57BL / 6 小鼠的肿瘤发生。
(A)PD-1 的转录水平。(B)TP53 的转录水平。(C)c-Myc 的转录水平。(D)PD-L1 的转录水平。(E)CTLA4 的转录水平。(F)动态吸入暴露 12 个月后小鼠全血中免疫逃逸相关基因的蛋白表达水平。(G)PD-1 蛋白表达水平。(H)c-Myc 蛋白表达水平。(I)TP53 蛋白表达水平。(J)PD-L1 蛋白表达水平。(K)CTLA4 蛋白表达水平。(L)肿瘤发生测定中五个梯度组的肿瘤大小。(M)肿瘤发生测定中五个梯度组的肿瘤重量。ns 表示无统计学意义,*:P < 0.05,**:P < 0.01。
为了评估 HQ19 的致癌潜力,作者使用五个治疗组在 C57BL / 6 小鼠中进行了肿瘤发生测定:PBS19,HQ19,HQ19 + c-Myc 抑制剂,HQ19 + PD-L1 抑制剂和 HQ19 +联合抑制剂( Fig 6L )。与 PBS19 对照组相比,HQ19 组的肿瘤明显更大( Fig 6M )。单独使用抑制剂或联合治疗可显着降低肿瘤负荷,表明 HQ19 诱导的恶性肿瘤依赖于 c-Myc/PD-L1 信号传导。总的来说,这些发现表明,长期苯暴露会促进体内免疫逃逸和恶性肿瘤,并且可以通过靶向 c-Myc/PD-L1 通路来减轻 HQ19 驱动的肿瘤发生。
总结
苯代谢物对苯二酚(HQ)促进 TK6 细胞的免疫逃逸和恶性转化。转录因子 c-Myc 可以通过激活 PD-L1 的转录来调节诱导的免疫逃逸效应。从这个角度来看,如果可以通过未来的临床实验证实 c-Myc 在免疫逃逸中的作用,那么靶向 c-Myc/PD-L1 轴可能作为苯暴露引起的血液系统疾病的潜在治疗策略。
|