更新于：2024-05-01

NFKB1

nuclear factor kappa B subunit 1

更新于：2024-05-01

基本信息

别名

DNA-binding factor KBF1、EBP-1、KBF1

+ [12]

简介

P105 is the precursor of the active p50 subunit (Nuclear factor NF-kappa-B p50 subunit) of the nuclear factor NF-kappa-B (PubMed:1423592). Acts as a cytoplasmic retention of attached NF-kappa-B proteins by p105 (PubMed:1423592). NF-kappa-B is a pleiotropic transcription factor present in almost all cell types and is the endpoint of a series of signal transduction events that are initiated by a vast array of stimuli related to many biological processes such as inflammation, immunity, differentiation, cell growth, tumorigenesis and apoptosis. NF-kappa-B is a homo- or heterodimeric complex formed by the Rel-like domain-containing proteins RELA/p65, RELB, NFKB1/p105, NFKB1/p50, REL and NFKB2/p52 and the heterodimeric p65-p50 complex appears to be most abundant one. The dimers bind at kappa-B sites in the DNA of their target genes and the individual dimers have distinct preferences for different kappa-B sites that they can bind with distinguishable affinity and specificity. Different dimer combinations act as transcriptional activators or repressors, respectively. NF-kappa-B is controlled by various mechanisms of post-translational modification and subcellular compartmentalization as well as by interactions with other cofactors or corepressors. NF-kappa-B complexes are held in the cytoplasm in an inactive state complexed with members of the NF-kappa-B inhibitor (I-kappa-B) family. In a conventional activation pathway, I-kappa-B is phosphorylated by I-kappa-B kinases (IKKs) in response to different activators, subsequently degraded thus liberating the active NF-kappa-B complex which translocates to the nucleus. NF-kappa-B heterodimeric p65-p50 and RelB-p50 complexes are transcriptional activators. The NF-kappa-B p50-p50 homodimer is a transcriptional repressor, but can act as a transcriptional activator when associated with BCL3. NFKB1 appears to have dual functions such as cytoplasmic retention of attached NF-kappa-B proteins by p105 and generation of p50 by a cotranslational processing. The proteasome-mediated process ensures the production of both p50 and p105 and preserves their independent function, although processing of NFKB1/p105 also appears to occur post-translationally. p50 binds to the kappa-B consensus sequence 5'-GGRNNYYCC-3', located in the enhancer region of genes involved in immune response and acute phase reactions. In a complex with MAP3K8, NFKB1/p105 represses MAP3K8-induced MAPK signaling; active MAP3K8 is released by proteasome-dependent degradation of NFKB1/p105. Constitutes the active form, which associates with RELA/p65 to form the NF-kappa-B p65-p50 complex to form a transcription factor (PubMed:1740106, PubMed:7830764). Together with RELA/p65, binds to the kappa-B consensus sequence 5'-GGRNNYYCC-3', located in the enhancer region of genes involved in immune response and acute phase reactions (PubMed:1740106, PubMed:7830764).

关联

项与 NFKB1 相关的药物

IMD-1041

靶点

IKKβ x NFKB1 x PAI-1

作用机制

IKKβ抑制剂 [+2]

在研机构

Institute of Medicinal Molecular Design, Inc.

原研机构

Institute of Medicinal Molecular Design, Inc.

在研适应症

年龄相关性黄斑变性 [+3]

非在研适应症

慢性阻塞性肺疾病

最高研发阶段临床前

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

AS-602868

靶点

IKKβ x NFKB1

作用机制

IKKβ抑制剂 [+1]

在研机构-

原研机构

Merck Serono SA

在研适应症-

非在研适应症

血液肿瘤 [+2]

最高研发阶段终止

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

CAT-1920

靶点

NFKB1

作用机制

NFKB1 modulators

在研机构-

原研机构

Astria Therapeutics, Inc.

在研适应症-

非在研适应症

炎症性肠病

最高研发阶段无进展

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

项与 NFKB1 相关的临床试验

EUCTR2007-000190-28-GB / Not yet recruitingN/A

A Single Centre, Double-blind, Randomised Study To Investigate a Single Oral Dose of IMD-1041 in A Nasal Allergen Challenge (NAC) Model

开始日期-

申办/合作机构

Institute of Medicinal Molecular Design, Inc.

EUCTR2008-001889-81-GB / Not yet recruitingN/A

A Phase IIa, Proof of Concept Study to Evaluate the Reduction in Inflammatory Biomarkers and Assess Airway Function Following Administration of IMD-1041 in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD)

开始日期-

申办/合作机构

Institute of Medicinal Molecular Design, Inc.

NCT00883584 / Unknown status临床2期

A Phase IIa, Proof of Concept Study to Evaluate the Reduction in Inflammatory Biomarkers and Assess Airway Function Following Administration of IMD-1041 in Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD)

COPD is a lung disease in which the lung is damaged, making it hard to breathe. In COPD, the airways/tubes that carry air in and out of the lungs are partly obstructed, making it difficult to get air in and out. COPD gets gradually worse over time. At the moment there is no cure for COPD. The best way to slow the disease is to stop smoking. Current medications are used to alleviate shortness of breath and cough, and to treat infections of the lungs that can worsen COPD.
Institute of Medicinal Molecular Design, Inc. (IMMD), a Japanese Drug Discovery Company is developing a compound code named IMD-1041. IMD-1041 is an investigational drug, meaning it is not yet on the market. It is an IKKb inhibitor developed for the treatment of COPD. Unlike most other medications used for COPD currently, IMD-1041 is in capsule form and needs to be taken twice a day. It is also unlike all other drugs in use because it treats the underlying cause of the symptoms.
The purpose of this study is to see if IMD-1041 has the ability to reduce inflammatory derived symptoms and airway remodelling (changes) by looking at certain changes in chemical levels in the blood and sputum (phlegm).

开始日期2008-07-01

申办/合作机构

Institute of Medicinal Molecular Design, Inc.

100 项与 NFKB1 相关的临床结果

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100 项与 NFKB1 相关的转化医学

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0 项与 NFKB1 相关的专利（医药）

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33,973

项与 NFKB1 相关的文献（医药）

2024-03-01·Phytomedicine : international journal of phytotherapy and phytopharmacology

Gramine improves sepsis-induced myocardial dysfunction by binding to NF-κB p105 and inhibiting its ubiquitination.

Article

作者: Ling Dao ; Hengdao Liu ; Ruizhen Xiu ; Tianbao Yao ; Renyang Tong ; Longwei Xu

BACKGROUND:

Sepsis and its associated heart failure are among the leading causes of death. Gramine, a natural indole alkaloid, can be extracted from a wide variety of raw plants, and it exhibits therapeutic potential in pathological cardiac hypertrophy. However, the effect of gramine on inflammatory cardiomyopathy, particularly sepsis-induced myocardial injury, remains an unexplored area.

PURPOSE:

To determine the role of gramine in sepsis-induced myocardial dysfunction and explore its underlying mechanism.

STUDY DESIGN AND METHODS:

In mice, sepsis was established by intraperitoneally injecting lipopolysaccharide (LPS, 10 mg/kg). Subsequently, the effects of gramine administration (50 or 100 mg/kg) on LPS-triggered cardiac dysfunction in mice were investigated. For in vitro studies, isolated primary cardiomyocytes were used to assess the effect of gramine (25 or 50 µM) on LPS-induced apoptosis and inflammation. Additionally, molecular docking, co-immunoprecipitation and ubiquitination analyzes were conducted to explore the underlying mechanisms.

RESULTS:

Gramine visibly ameliorated sepsis-induced cardiac dysfunction, inflammatory response, and mortality in vivo. Moreover, it significantly alleviated LPS-induced apoptotic and inflammatory responses in vitro. Furthermore, target prediction for gramine using the SuperPred website indicated that the nuclear factor NF-κB p105 subunit was one of the molecules ranked in priority order with a high model accuracy and a high probability score. Molecular docking studies demonstrated that gramine effectively docked to the death domain of NF-κB p105. Mechanistic studies revealed that gramine suppressed the processing of NF-κB p105 to p50 by inhibiting NF-κB p105 ubiquitination. Additionally, the protective effect of gramine on cardiac injury was almost abolished by overexpressing NF-κB p105.

CONCLUSION:

Gramine is a promising bioactive small molecule for treating sepsis-induced myocardial dysfunction, which acts by docking to NF-κB p105 and inhibiting NF-κB p105 ubiquitination, thus preventing its processing to NF-κB p50. Therefore, gramine holds potential as a clinical drug for treating myocardial depression during sepsis.

2024-02-19·Kidney research and clinical practice

Pharmacologic therapeutics in sarcopenia with chronic kidney disease.

Article

作者: Ran-Hui Cha

Inflammation, metabolic acidosis, renin-angiotensin system activation, insulin resistance, and impaired perfusion to skeletal muscles, among others, are possible causes of uremic sarcopenia. These conditions induce the activation of the nuclear factor-kappa B and mitogen-activated protein kinase pathways, adenosine triphosphate ubiquitin-proteasome system, and reactive oxygen species system, resulting in protein catabolism. Strategies for the prevention and treatment of sarcopenia in chronic kidney disease (CKD) are aerobic and resistance exercises along with nutritional interventions. Anabolic hormones have shown beneficial effects. Megestrol acetate increased weight, protein catabolic rate, and albumin concentration, and it increased intracellular water component and muscle mass. Vitamin D supplementation showed improvement in physical function, muscle strength, and muscle mass. Correction of metabolic acidosis showed an increase in protein intake, serum albumin levels, body weight, and mid-arm circumference. The kidney-gut-muscle axis indicates that dysbiosis and changes in gut-derived uremic toxins and short-chain fatty acids affect muscle mass, composition, strength, and functional capacity. Biotic supplements, AST-120 administration, hemodiafiltration, and preservation of residual renal function are alleged to reduce uremic toxins, including indoxyl sulfate (IS) and p-cresyl sulfate (PCS). Synbiotics reversed the microbiota change in CKD patients and decreased uremic toxins. AST-120 administration changed the overall gut microbiota composition in CKD. AST-120 prevented IS and PCA tissue accumulation, ameliorated muscle atrophy, improved exercise capacity and mitochondrial biogenesis, restored epithelial tight junction proteins, and reduced plasma endotoxin levels and markers of oxidative stress and inflammation. In a human study, the addition of AST-120 to standard treatment had modest beneficial effects on gait speed change and quality of life.

2024-02-16·Phytomedicine : international journal of phytotherapy and phytopharmacology

Preparation and characterisation of baicalin magnesium and its protective effect in ulcerative colitis via gut microbiota-bile acid axis modulation.

Article

作者: Lin Zhang ; Ceyu Miao ; Zhixuan Wang ; Xiulu Guan ; Yechao Ma ; Jingyu Song ; Shiyuan Shen ; Hongru Song ; Mingqian Li ; Cuizhe Liu

BACKGROUND:

Scutellaria baicalensis Georgi is a well-known herb in traditional Chinese medicine that is frequently prescribed for various gastrointestinal conditions, including ulcerative colitis (UC). Its primary active constituent, baicalin, has poorly water solubility that reduces its efficacy.

PURPOSE:

To enhance the aqueous solubility of baicalin by optimising its extraction process. We compared the modulatory effects of isolated water-soluble baicalin and water-insoluble baicalin on UC, and delved deeper into the potential mechanisms of water-soluble baicalin.

METHODS:

We successfully extracted a more hydrophilic baicalin directly from an aqueous S. baicalensis Georgi extract through the process of recrystallisation following alcoholic precipitation of the aqueous extract obtained from S. baicalensis Georgi, eliminating the need for acid additives. This specific form of baicalin was conclusively identified by UV, IR, atomic absorption spectroscopy, elemental analysis, ¹H NMR, ¹³C NMR, and ESI-HRMS. We subsequently compared the regulatory effects of baicalin on UC before and after optimisation, employing 16S rDNA sequencing, bile acid-targeted metabolomics, and transcriptome analysis to elucidate the potential mechanism of water-soluble baicalin; and the key genes and proteins implicated in this mechanism were verified through RT-PCR and western blotting.

RESULTS:

A new form of baicalin present in the aqueous solution of S. baicalensis Georgi was isolated, and its structural characterisation showed that it was bound to magnesium ions (baicalin magnesium) and exhibited favorable water solubility. Baicalin magnesium offers enhanced therapeutic benefits over baicalin for UC treatment, which alleviated the inflammatory response and oxidative stress levels while improving intestinal mucosal damage. Further investigation of the mechanism revealed that baicalin magnesium could effectively regulate bile acid metabolism and maintain intestinal microecological balance in UC mice, and suppress the activation of the nuclear factor-kappa B and peroxisome proliferator-activated receptor α signalling pathways, thereby playing a therapeutic role.

CONCLUSIONS:

Baicalin magnesium has good water solubility, which solves the bottleneck problem of water insolubility in the practical applications of baicalin. Moreover, baicalin magnesium exhibits therapeutic potential for UC significantly better than baicalin.

项与 NFKB1 相关的新闻（医药）

2024-03-17

·生物制品圈

虽不能“治”，心向往之~慢性乙肝免疫研究又有新进展！

今天小编给大家解读一篇2月发表在Journal of Hepatology杂志（IF：25.7/Q1）的文章“Single cell landscape of functionally cured chronic hepatitis B patients reveals activation of innate and altered CD4-CTL-driven adaptive immunity”。在本文中作者结合单细胞数据、流式细胞术和免疫荧光，阐明与慢性乙型肝炎（CHB）和功能治愈（FC）患者相关的免疫病理细胞状态。背景慢性乙型肝炎(CHB)病毒感染影响2.57亿人，主要在亚太地区和非洲地区，每年估计有80万人死于肝硬化和肝癌。慢性乙型肝炎患者很难彻底治愈和清除病毒感染，在患者血清中出现或不出现抗HBs抗体的情况下，病毒表面抗原(HBsAg)的丧失，也叫功能治愈(FC)。病毒感染的清除在很大程度上取决于强大和持久的适应性免疫反应。病毒特异性CD8 T细胞参与急性乙肝病毒感染。然在慢性乙肝患者中，乙肝病毒特异的CD8 T细胞最终耗尽。最近的研究表明，适应性免疫反应的损害除了高抗原负荷外，还与暴露于病毒抗原的时间有关。先天免疫反应在慢性乙型病毒性肝炎中的具体作用仍存在争议，且相对知之甚少。先天免疫反应通常被认为是慢性乙肝患者的功能受损。最近一项研究发现了一种特定的Kupffer细胞(KC)亚群，该细胞在IL2的存在下重新激活了乙肝病毒特异性CD8 T细胞的抗病毒功能。此外，其他研究表明，NK细胞细胞毒活性的增强与肝脏炎症之间存在正相关关系，尤其是在核苷类似物(NA)治疗后清除乙肝表面抗原的患者中。这些研究暗示了先天免疫细胞在慢性乙肝的解决中的潜在功能。尽管最近的研究已经通过不同测序方法探索了CHB不同阶段的肝脏环境的动态情况，但FC患者的疾病相关细胞状态(DAC)仍然难以捉摸。在本文中，作者主要目的是探索持续控制乙肝表面抗原丢失的机制基础。同时用scRNA-seq和多参数流式细胞术检测了每例肝穿刺活检的核心细胞和匹配的PBMCs，并分离了CHB患者或已实现功能性治愈的患者。通过对转录组谱、推断的细胞间相互作用和基于流式细胞术的验证研究的系统分析，作者发现了不同的免疫和上皮细胞状态，如CD4-CTL、NK细胞、中性粒细胞和表达MHC-II类分子的肝细胞，这些细胞可能在FC患者实现和维持HBsAg持续丢失中发挥重要功能。此外，作者首次提供了FC患者中存在cccDNA的直接证据。结果CHB和FC患者肝脏和PBMCs的单细胞图谱作者将CHB患者分为治疗组(n=29)和未治疗组(n=29)，其中检测到病毒HBsAg, CHB患者达到FC (n=9)。FC患者在治疗后(n=7)或自发(n=2)显示病毒HBsAg清除，并在HBsAg消失后7 ~ 84个月进行分析。作者对肝脏活检和患者匹配的PBMCs中分离出的细胞进行了scRNA-seq，以及多参数流式细胞术。并利用多重免疫荧光(mIF)染色和图像分析对来自同一肝活检的组织切片进行了验证研究（图1A）。为了重点分析免疫细胞亚群和HBV特异性T细胞的表型，CHB患者根据其定量HBsAg (qHBsAg)进行分层，高(>10000 IU/ml)，中(1000-10000 IU/ml)，和低(0.05-1000 IU/ml)（表1）。表1：样本的EASL指南图1 CHB和FC患者的肝脏单细胞转录组图谱和匹配的PBMCs肝脏中适应性和固有免疫细胞的组成有明显的变化CHB (n=15)和FC (n=8)患者的单细胞转录组分析在肝内捕获了47109个细胞，包括26种不同的主要细胞类型/状态，分别是上皮细胞(肝细胞和胆管细胞)、免疫细胞(T细胞、B细胞、NK细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞和肥大细胞)、内皮细胞和星状细胞(图1B)。PBMCs主要由17种不同免疫细胞亚型(主要包括T、NK、单核细胞、DCs和B细胞以及干细胞和中性粒细胞)构成(图1E)。FC患者肝内环境中T细胞显著减少，同时NK细胞和中性粒细胞增加(图1D)。而这一现象在PBMCs种并未观察到(图1G)。流式细胞术(图1H)也证实FC患者肝活检中T细胞的减少和NK/NK T细胞群的增加，而外周血则没有这种类似的改变(图1-I)。总体而言，这些观察结果提示，功能治愈的患者肝脏内的免疫细胞组成可能存在特定变化，而这些变化可能并不总是准确地反映在PBMCs中。FC患者表现为CD8 T细胞耗竭减少并出现CD4相关的适应性免疫应答接下来作者细分了主要的T细胞和NK细胞簇，然后对这些细胞类型进行重新聚类(图2A-A’)。确定了不同的细胞亚型，包括CD4辅助性T细胞、CD4细胞毒性T细胞或CD4-CTLs 、CD8效应T细胞、耗竭的CD8 T细胞、CD8记忆T细胞、Treg 细胞、肝脏常驻NK或LR-NK、常规NK或cNK 细胞以及NK T细胞。FC患者中，耗竭的PDCD1+CD8 T细胞显著减少，FOXP3+Treg几乎完全缺失(图2A-D)。耗竭标志物如TIGIT、LAG3和PDCD1在FC患者中显著降低(图2C-D)。而且这种图变化主要反映在肝脏而非PBMCs。与CHB患者相比，FC患者的FOXP3+ Treg频率下降，在肝脏中更明显(图2C)。对肝脏CD8 T细胞进行流式细胞术分析也显示，在FC患者中，PD1+和TIM3+耗竭CD8 T细胞的频率显著较低(图2E)。这不仅体现在CD69+组织驻留CD8 T细胞中，也体现在转运CD69- T细胞中。根据qHBsAg水平对CHB患者进行分层表明，耗竭CD8 T细胞的减少与qHBsAg的减少相关(图2E)。FC的患者中伴随着耗竭的CD8 T细胞和Treg细胞的丢失，CD4-CTL细胞数量增加（表达效应毒性淋巴细胞相关标志物PRF1、GZMA、GZMK、TNF、NCR3）(图2 F-F’)。此外，这些CD4-CTLs表达与终末分化、抗原敏感的CD4 T细胞(IL7R, KLRG1)相关的标记物，这些标记物显示出独特的炎症和细胞毒性效应细胞特征，包括肿瘤坏死因子(TNF)。同时它们也表达NCR3基因，类似于NK样细胞的特征（图2F, F）。流式细胞术分析显示，在组织驻留(CD69+)和转化(CD69-) T细胞中，KLRG1+ CD4 T细胞的频率均增加(图2F”)。低qHBsAg组CHB患者外周血中CD4+KLRG1+细胞比例显著高于高qHBsAg组。如图2G-G'所示，与高qHBsAg患者相比，低qHBsAg患者KLRG1+ CD4细胞中颗粒酶B和穿孔素的表达增加约2-3倍，进一步证实了qHBsAg的丢失可能与CD4-CTL的出现有关。RNA velocity 分析表明，FC患者CD4-CTL的出现和增加很可能是由naïve CD4细胞分化而来(图2H)。轨迹分析也揭示了CD4-CTL和传统CD8 T细胞之间存在明确界限。作者鉴定了两种CD8 T细胞亚群：一种细胞主要在CHB中，也产生耗竭的CD8 T细胞，以PDCD1、LAG3和TIGIT的表达为标志(图2C, D)。FC的标志是耗竭的CD8 T细胞簇明显消失。剩余的CD8 T细胞亚群向NKT和cNK细胞转变。在CMV暴露的情况下也观察到类似的观察结果，CD8 T细胞表现出先天样特征，这归因于BCL11B表达缺失。cNK和NKT细胞簇在FC患者的LR-NK细胞中增加，这表明从CD8到NKT或cNK到LR-NK的转变可能促进固有免疫激活状态。总之，这些数据表明存在与CD4-CTL表达效应蛋白(PRF1, GZMA, IFNG, TNF)和通路(如IL2, STAT5)相关的适应性免疫应答改变。也强调了T细胞的可塑性以获得先天样特征功能。图2 FC患者表现出Tregs缺失、CD8 T细胞耗竭以及cd4相关适应性免疫反应的出现抗原特异性CD4 T细胞在FC患者中作为病毒清除的关键调节因子接下来，作者利用流式细胞术全面表征并比较了在CHB患者(n=17)和FC患者(n=6)肝脏和PBMCs中发现的CD8和CD4 T细胞群的表型。HBV DNA水平和qHBsAg水平之间有很强的正相关。组织驻留(CD69+) CD4和CD8 T细胞显示了记忆样T细胞(CD127+)频率的增加，以及衰老(CD57+)和终末分化(HLADR+)标志物的丧失。这些观察结果再次表明，不仅在免疫表型变化的稳健性方面，而且在两种组织类型(肝脏与PBMCs)之间观察到的模式方面存在显著差异。耗竭和衰老的丧失，加上记忆样T细胞的增加，提示FC患者在缺乏病毒抗原的情况下，CD4和CD8 T细胞的效应表型和增殖能力增加（补充图1C-E）。这些观察结果表明，FC患者耗竭和衰老的丧失，加上记忆样T细胞的增加，提示FC患者在缺乏病毒抗原的情况下，CD4和CD8 T细胞的效应表型和增殖能力增加。补充图1在HBV感染的自然史中，HBV特异性T细胞，尤其是CD8 T细胞与病毒控制相关。作者询问HBV特异性T细胞应答在CHB和FC患者之间是否有差异。利用酶联免疫斑点技术（Enzyme Linked Immunospot Assay, ELISpot）对HBV特异性T细胞进行去卷积，发现慢性乙型肝炎患者和FC患者的HBV特异性T细胞应答均具有肽-特异性（peptide-specific）。通过细胞内细胞因子染色进行的进一步分析表明，在出现FC的患者中，HBV特异性T细胞主要包含在CD4 T细胞群中，而HBs-特异性CD4 T细胞的出现频率高于相应的CD8 T细胞(图2I)。在所有CHB患者中均发现了核心和HBx-特异性CD8 T细胞，但频率较低(无论qHBsAg水平如何，图2I)。FC患者的pol和HBs特异性CD8 T细胞明显增加。HBV特异性CD4 T细胞(主要是pol和HBs特异性)只在出现FC的患者中观察到(图2I)，这提示在功能性治愈的长期维持中，某些肽-特异性（peptide-specific）T细胞的稳健效应功能具有重要意义。肝内NK细胞在FC患者中表现为启动状态除了CD4-CTLs的增加外，FC患者还表现出经典固有免疫应答的增加。肝脏scRNA-seq数据的分析显示，LR-NK细胞显著增加(图3A-A′)，这些细胞被认为通过分泌细胞因子和参与与各种类型细胞的信号相互作用(如招募DCs到炎症部位，促进抗原交叉呈递，从而重塑肝脏环境。FCGR3A+传统NK (cNK)细胞直接参与抗体依赖性细胞毒性(ADCC)，并且可促进抗病毒T细胞应答，在FC患者中也显示出轻度增加(图3A-A′)。LR-NK细胞和cNK细胞的免疫效应功能均增加，并具有细胞因子-趋化因子分泌特异性（图3B-C）。此外，肝脏中流式细胞术分析显示，随着qHBsAg水平的下降，CXCR6+ CD69+ NK簇逐渐富集(图3D)。在FC患者中，这些细胞中激活性受体(NKp46、CD38、NKG2D和TRAIL)的表达升高和抑制性受体(如PD1和TIM3)表达降低(图3D’-D’’)。在早期的研究中已经报道过CXCR6+ CD69+ NK细胞是scRNA-seq分析中确定的LR-NK细胞的代表。也就是说，部分FC患者的LR-NK细胞还表现出其他抑制性受体的中高表达，如PD1和LAG3(图3D’-D’’)。基于这些标志物，作者确定了CD69+ CXCR6high CD16-(图3D' )和CD69+ CXCR6low CD16+(图3D' )细胞亚群，这些细胞随着HBsAg水平下降而出现，并在FC中富集。作者还发现了另一个由CD69+CXCR6- CD16-标记的细胞群，该细胞中qHBsAg水平较低(图3D'-3D'')。总之，多参数流式细胞术数据表明，组织驻留的NK细胞的效应细胞毒性功能必须被活化和抑制受体的平衡表达仔细调节。图3 FC患者表现出肝内NK细胞的预激状态FC患者肝内髓样环境重塑为免疫活跃状态以上数据表明FC患者的肝脏逐渐向免疫激活状态转变。为了了解患者的全身免疫反应，作者通过Luminex分析了血浆细胞因子、趋化因子和可溶性受体。血浆分析显示，促炎细胞因子和趋化因子如IL -1 β， ENA-78 (CXCL5)， BAFF和MCP-1 (CCL2)逐渐增加，而qHBsAg水平降低。其中，ENA-78是一种上皮中性粒细胞吸引蛋白，已知由内皮细胞产生，募集中性粒细胞、T细胞、B细胞和嗜酸性粒细胞到肝脏，这表明FC患者的低度炎症。中性粒细胞是构成抵御病原体第一道防线的肝内髓系细胞群的关键组成部分。越来越多的证据表明，中性粒细胞可作为固有免疫的长期调节剂，并在病毒感染和消退期间改变免疫环境中发挥作用。因此，作者探索了中性粒细胞的性质和组成在CHB和FC患者的全血和肝室中的变化。如图4A和A'所示，FC患者的全血总体中性粒细胞频率较低。然而，cluster 4(图4A和A′′cl4)显示的成熟亚群似乎在FC患者中频率增加。在不同的全血中性粒细胞亚群中， FC患者的中性粒细胞募集标志物(如CXCR2、CXCL8、CEBPB、NCF和NAMPT)总体下降。然而，在FC患者中，全血cl4中性粒细胞显示出高水平的DUSP1、PTGS2、CEBPB、ISG15、IFIT3、IFITM1和IFITM3的表达(图4B)。与CHB患者相比，FC患者上调的通路显示了通过NFkB、干扰素应答、细胞因子产生的调节、对病毒和模式识别受体通路的应答增加(图4B'和B')。FC患者的肝室中中性粒细胞数量高于CHB患者(图4C-C”)。中性粒细胞的富集可能是由于在肺部疾病和其他组织中经常观察到的中性粒细胞浸润和边集现。此外，中性粒细胞和内皮细胞的CXCR4-CXCL12相互作用增加，CXCR1/2-CXCL2相互作用减少(图4D)，这意味着在功能治愈的患者中，中性粒细胞运输增加，并且它们长期驻留在肝脏内。FC中性粒细胞中干扰素刺激基因(ISG)的减少表明，它们可能不再积极地参与诱导先天应答(图4E)。然而，这些细胞在病毒再激活过程中反复暴露的情况下，仍有能力分泌关键细胞因子给信号效应细胞(CD4/CD8 T细胞，NK细胞)以清除病毒。此外，作者还分析了MacParland等人整合的健康肝脏中的髓系细胞中炎症基因的表达，并将其与作者自己的scRNA-seq数据进行了比较。FC患者的髓系细胞显示出不同水平的促炎和免疫活性基因(IL1B, TNF, IFNG, TGFB1, NFKB1, IL6和CD80)，而抗炎基因，如IL10的表达似乎在FC患者中比CHB和健康肝脏低得多。此外，髓系细胞的单细胞谱也提示，FC患者的肝脏环境发生了明显的重塑，转变为免疫活动状态。流式细胞术分析证实，FC患者肝脏内的CD14+促炎单核细胞增加，表明存在低级别免疫应答的生态系统。CellPhoneDB分析显示，DC2和FOLR2/VSIG4 KC群体与CD4-CTLs和记忆样CD8细胞均显示出稳健的相互作用(补充图2E-E”)，因此提示它们在诱导主动免疫应答方面的假定功能。总之，这些数据强调了髓系细胞在调节从抗炎环境向免疫活性环境的转变方面的重要功能，其机制可能是通过FOLR2/VSIG4 KCs调节增加的病毒抗原呈递和效应细胞的再教育。重要的是，这些结果强调了中性粒细胞作为FC患者持续病毒清除的重要介质的重要作用，并进一步支持增强的固有免疫反应可能在实现功能性治愈中发挥重要作用的假设。补充图2图4 FC患者肝脏内存在边缘中性粒细胞图5 功能性治愈患者肝细胞中MHC II类分子表达增加FC患者肝细胞表达MHC-IIFC患者肝脏中的免疫细胞谱显示肝脏环境中存在促炎开关，通过LR-NK，cNK和中性粒细胞增加固有免疫应答；通过特异性KCs促进CD4和CD8 T细胞的抗原呈递；以及CD4-CTLs的出现，这些CTL可以被促炎刺激(IL2, TNF, IFNG)激活，并由KC培养。目前的关键问题是，在功能性治愈患者中，CD4-CTL或HBV特异性T细胞如何有效靶向呈递病毒抗原的肝细胞。在这项研究中，作者成功地从15例CHB和8例FC患者中提取了足够数量的肝细胞(n~1850)。肝细胞亚群(图5A-A′′)似乎与FC患者特异性相关。除了HLA-A、HLAB和HLA-C表达外，MHC Il类分子(包括HLA-DPA1、HLA-DPB1、HLA-DRA、HLA-DRB1、CD74和CTSS)也高表达(图5B、C)。总体而言，与CHB患者相比，FC患者中MHC I/MHC ll值较低的肝细胞数量较多。据报道，干扰素治疗可在体外肝细胞(HepG2-NTCP和PHH)和体内小鼠模型中诱导MHC Il类分子表达。通路分析显示，在MHC ll高的肝细胞中，细胞质翻译、抗原呈递和处理、凋亡、白细胞分化信号和淋巴细胞活化等增加(图5D)。在CellPhoneDB分析中，与CHB患者相比，FC患者中肝细胞与LR-NK或CD4-CTLs之间的HLA-C-FAM3C、EGFR-MIF、EGFR-COPA的相互作用减少，而XCR1-XCL1/2、HLA-DPA1-TNFSF9、CD74-COPA、CD74-MIF的相互作用增加(图5E-F)。即使在NUC+/-IFNa治疗后HBsAg仍然为阳性的患者(表1)，与FC (Sloss)患者相比，MHC Il基因(HLA-DRA、HLADRB1、HLA-DPB1)的表达显著减少(图5G)。与此同时，与FC患者相比，接受治疗的非sloss (NSLoss)患者还表现出功能障碍、耗竭的CD4-CTL其效应蛋白(如GZMA、PRF1和TNF)的表达水平较低(图5H)，同时检查点基因(包括PDCD1)的表达水平显著较高(图5H’)。总之，MHC ll高的肝细胞与LR-NKs细胞和活化的CD4-CTL之间的相互作用增强，可能触发靶向免疫应答，从而维持对CHB的长期控制。作者猜想是否有低水平的残留HBsAg由整合DNA合成，或极低水平的残留活性cccDNA可能被anti-HBs抗体掩盖，因此不容易被qHBsAg检测法检出。通过数字微流控PCR对FC患者进行的病毒学研究显示，与CHB相比，FC患者的肝活检中cccDNA水平低50倍，但持续存在(图6A)。此外，尽管FC患者的cccDNA、HBV DNA(图6B)和3.5kb HBV RNA水平较低，但FC患者的3.5kb HBV RNA与cccDNA的比值与CHB患者相似(图6 C-D)。此外，利用HBV-bait捕获富集的病毒序列的单细胞cDNA扩增(sccDNA)证实了数字微流控PCR的结果(图6E-H)。具体来说，在映射到与患者匹配的病毒基因型(图6E-H)后，病毒转录本在CHB(图6E, F)和FC(图6G,H)肝细胞中均有表达。正如预期的那样，从FC样本分离的肝细胞中病毒转录水平比CHB低100-1000倍。总之，这些数据表明，FC患者的残留cccDNA可被积极转录，以支持少量肝细胞内低水平的持续病毒复制。图6 FC患者肝细胞内存在低水平的cccDNA和病毒转录物总结在这项工作中，作者使用了多种方法包括单细胞测序、流式细胞术、ELISpot、细胞内细胞因子染色等等，主要研究了乙肝患者不同治疗结局中的免疫病理标志以及潜在的机制。文章的亮点之一就是数据，作者的患者数据非常丰富,不仅有不同乙肝患者而且测了肝脏组织以及样本匹配的PBMCs。通过单细胞分析肝组织和相匹配患者的PBMCs中疾病相关细胞状态研究，以此来为非功能性治愈患者的潜在机制提供新的见解。另外的一个亮点是，虽然文章以生物信息分析为主，但使用了非常多的湿实验手段，来证明生信分析的结果。识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

临床研究免疫疗法

2024-01-20

·生物谷

竟是真的！研究表明，吃辣不仅可以抗癌、长寿，还能抑制幽门螺杆菌生长

延年益寿是每个人追求的目标，饮食很大程度上影响我们的健康状况。比如爱吃甜的人容易长胖，爱吃咸的人容易高血压，那么爱吃辣的人会怎么样呢？辣椒有益处吗？首先来说说辣椒中含有什么成分。辣椒存在辣椒素这种活性成分，辣椒素的化学名称是反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺，C18H27NO3是辣椒的活性成分。辣椒素是辣椒中的主要辣的原因，辣椒素主要包含有二氢辣椒素、降二氢辣椒素、高二氢辣椒素和高辣椒素，不同程度的辣椒素带给人类的辛辣感也不同。来源：摄图网辣椒素有什么作用呢？辣椒素刺激大脑会分泌内啡呔，这种物质能引起人暂时的愉快感觉，吃辣椒能够让人产生快乐，有一种越吃越爽的感觉。这也是为何有的人会喜欢吃辣椒的原因之一。其次能够刺激人类的唾液和胃酸的分泌，促进人体消化吸收。《食物本草》中记载辣椒具有温暖脾胃的作用。此外，辣椒中还含有丰富的维生素，可以促进人体的新陈代谢，可以提高人体抗氧化能力。有研究显示，辣椒中含有的辣椒素能抗炎、抗氧化，还有助于止痛以及治疗肌肉酸痛、抗癌、调节血糖，适量吃对身体有好处。一项题为"Anti-inflammatory Effect of Capsaicin in Helicobacter pylori-Infected Gastric Epithelial Cells"的研究证明了辣椒素通过核因子卡巴（NF-kappaB）信号，抑制了幽门螺杆菌感染的胃上皮细胞释放促炎症细胞因子--白介素-8（IL-8）。研究表明，低至100umol/L的辣椒素能显著抑制幽门螺杆菌感染的MKN45细胞(对照组的43.2%) 和AGS细胞(对照组的70%)IL-8的产生。证实辣椒素能抑制幽门螺杆菌感染胃上皮细胞6小时后IL-8 mRNA的表达。无毒剂量的辣椒素通过调节IkappaB、NF-kappaB-和IL-8通路抑制幽门螺旋杆菌诱导的胃上皮细胞IL-8的生成。认为辣椒素可能是一种潜在的抗炎药物，通过抑制幽门螺杆菌感染的胃上皮细胞IL-8的产生。不仅如此，《Circulation》上的一项研究显示：长期吃辣或能“延年益寿”。研究者采用Ovid、Cochrane、Medline、Embase和Scopus进行综合检索。筛选截止到2020年1月16日的研究，纳入标准为报告感兴趣结果的所有观察性和随机对照试验。全因死亡率作为主要终点进行研究，心血管、脑血管和癌症相关死亡作为次要结局进行研究。结果显示，筛选的4729篇研究中，有4篇研究(包括570762名受试者)符合纳入标准。随机效应汇总分析显示，与少吃或不吃辣椒的人相比，吃辣椒的人全因死亡率相对风险降低了25%（ RR: 0.75; 95% CI: 0.64-0.88, p = 0.0004）；心血管病死亡率相对风险降低了26%（RR: 0.74; 95% CI: 0.62-0.88, p=0.0006）；癌症死亡率相对风险降低了23%（RR: 0.77; 95% CI: 0.71-0.84, p=0.0001）；对脑血管意外的影响并无统计学差异（RR: 0.76; 95％CI：0.36-1.60，p = 0.47）。纳入分析的4个研究里，有一个来自北京大学研究团队的前瞻性队列研究（10个不同地区、近50万人）。7.2年随访发现，与每周吃辣食物少于1次的人相比，即使每周只有1到2天吃辣，也能观察的有益效果；如果每周吃6或7次，全因死亡风险将降低14%，缺血性心脏病死亡风险降低22%。另外对于肿瘤患者，辣椒也是福音。发表在《自然》上研究显示，吃辣能刺激“痛感神经”，促进干细胞造血，对血液肿瘤治疗具有积极意义。研究者发现，77%的造血干细胞是由痛感神经进行调控的。痛感神经分泌降钙素基因相关肽（CGRP）的神经递质，促进造血干细胞进入血管。摄入辣椒可以触发痛觉神经元的激活，显著增强小鼠造血干细胞的动员。因此，针对痛觉神经系统可能是一种提高造血干细胞产量的策略。研究中提到，要增强造血干细胞动员，可能每天要吃10个墨西哥红辣椒来刺激疼痛，并连续吃4天。这对造血干细胞异常的白血病、淋巴瘤患者来说是延长寿命的希望。无独有偶，有研究发现合成辣椒素类似物arvanil增强一线化疗药物伊立替康的活性成分SN38在人类小细胞肺癌细胞中的抗癌活性，基于arvanil的联合疗法可能对复发的小细胞肺癌细胞患者有益。以顺铂为基础的联合化疗通常是小细胞肺癌患者的一线治疗。虽然患者最初对这种化疗反应良好，但肿瘤通常在一年内复发，复发的小细胞肺癌患者对初始治疗药物耐药，只有很少的治疗选择。当研究人员将两株耐顺铂的肺癌细胞株暴露于低浓度的arvanil时，细胞生长没有受到抑制。然而，当用不同浓度的SN38(活性成分伊立替康)处理细胞时， arvanil的存在大大增强了SN38抑制癌细胞生长的能力。统计分析表明，arvanil与SN38具有为协同作用。这项工作将为复发和顺铂耐药小细胞肺癌的新疗法铺平道路。ps：本文仅供学术分享交流，不作临床治疗建议，请谨遵医嘱！虽然辣椒有如此多益处，但是辣椒不宜食用过多，辣椒并非人人合适！比如，患有肠胃疾病、肛肠疾病、心脑血管疾病的人，就要少吃辣！放纵吃辣会诱发诸多身体损伤，如长痘、便秘、咽喉疼痛、口腔溃疡、牙疼等。总的来说，吃辣利弊兼备，虽然关于吃辣的好处不少，但如果不节制，或者强行吃辣，只会适得其反。尤其是身体不适的人，一定要谨遵医嘱，管住嘴！参考文献：1.Abstract 12729：Impact ofChilli-pepper Intake on All-cause and Cardiovascular Mortality - A SystematicReview and Meta-analysis. Circulation. 2020;142：A12729. https：//www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/circ.142.suppl_3.127292.Anti-inflammatory effect of capsaicin in Helicobacter pylori-infected gastric epithelial cells.2007 Oct;12(5):510-7.doi: 10.1111/j.1523-5378.2007.00521.x.3.China Kadoorie Biobank Collaborative Group. Consumption of spicy foods and total and cause specific mortality: population based cohort study. BMJ 2015;351:h39424.Nociceptive nerves regulate haematopoietic stem cellmobilization. Nature (2020). https：//doi.org/10.1038/s41586-020-03057-y5.Capsaicin analog could help treatment-resistant lung cancer. American Society for Investigative Pathology annual meeting during the virtual Experimental Biology (EB) 2021 meeting. https://www.eurekalert.org/news-releases/890581撰文｜Ann编辑 | 小白精彩推荐：1、别再熬夜了！Science子刊：长期睡眠不足，小心老年痴呆，大脑的这种细胞也受损！2、想聪明多运动！斯坦福大学Nature发文：运动对大脑有保护作用，“换血”可升级抗炎能力，对神经发生和记忆大有裨益3、首个！Cell Stem Cell：美国南加州大学开发出具备功能性小脑细胞的人脑类器官！4、维C抗癌新发现！Nature子刊：中国科学家揭示大剂量维C促进肿瘤血管正常化，激活免疫系统5、想吃甜食又不想长肉、升血糖？Nature子刊破解天然糖代谢之谜本文仅用于学术分享，转载请注明出处。若有侵权，请联系微信：bioonSir 删除或修改！

信使RNA临床研究

2023-10-10

·生物制品圈

三阴性乳腺癌HRD和非HRD中肿瘤微环境的差异

小伙伴们大家早上好，今天小编和大家分享的这篇文章是近期发表在《Computers in Biology And Medicine》（IF:7.7）,本篇文章主要对三阴性乳腺癌(TNBC) 同源重组缺陷(HRD)和非HRD进行了比较TNBC是乳腺癌侵袭性最强的亚型，其HRD比例最高。HRD一直被认为是免疫检查点抑制剂(ICIs)反应的生物标志物，对HRD和非HRD TNBC样本的肿瘤微环境(TME)进行综合比较可能是有帮助的。今天让我们一起来学习一下这篇文章吧！1.HRD和非HRD样本单细胞图谱数据：GSE161529：包括4个HRD和4个非HRD样本的单细胞测序数据；TCGA下载体细胞突变谱、FPKM类型的转录组数据以及乳腺癌和卵巢癌患者的临床特征（图1A）。对8个TNBC样本的单细胞数据进行分析，通过质量控制和细胞注释，标记基因识别出上皮细胞、免疫细胞和基质细胞。免疫细胞初步分为T/NK细胞、B/浆细胞、髓系细胞、浆细胞样树突状细胞和柱状细胞。比较两组细胞类型的分布，HRD组免疫细胞和基质细胞的百分比较高(图1B)。就免疫细胞而言，HRD组中B/浆细胞的百分比较高，而髓系细胞的百分比较低。图1：HRD和非HRD样本的单细胞图谱2.非HRD组的T细胞表现衰竭的表型将T/NK细胞根据标记基因注释成9种细胞类型如图2A-B。CD4+ Tex、CD8+ Tex和Treg细胞的百分比在非HRD组中更高，有更高功能失调的表型(图2C)。CD4+ T细胞的拟时序分析显示了从CD4+ Tn到CD4+ Tex或Treg(图2D)。发育轨迹上标记基因表达水平的差异显示CTLA4和TIGIT在到Treg的轨迹上表达更高。同时对CD8+ Tem、Teff和Tex进行了拟时序分析，结果显示衰竭和分化轨迹之间存在明显的关系(图2E)。CD4+和CD8+亚型的Tex细胞增殖评分均较高(图2F)。CD8+ Teff细胞毒性评分最高，细胞杀伤功能最强。CD8+ T细胞的细胞毒性评分和naïveness评分呈负相关，与更多naïve T细胞的细胞杀伤功能较低相一致。比较两组的特征得分，发现在非HRD组中，CD4+和CD8+细胞的衰竭和增殖得分显著更高，而HRD组CD4+ T细胞naïveness评分和CD8+ T细胞毒性评分显著升高(图2G)。研究了CD8+ Tem、Teff和Tex细胞的衰竭评分和拟时序之间的关系。拟合曲线显示，非HRD组的衰竭评分上升更快(图2H)。进一步确定在非HRD组一个更功能失调的表型的潜在机制，CD8+ T细胞表达TOX(编码T细胞衰竭关键TF的基因)的比例在非HRD组较高(图2I)。同时，发现CD8+ Tex前体表达TCF7，编码TCF-1基因。Tex细胞维持肿瘤的长期免疫反应，并在抗PD -1治疗后增殖。HRD组的Tex细胞比例较高，表明对ICI治疗的反应较好(图2J)。两种TFs的分布解释了两组间T细胞表型的差异。与CD8+ T细胞相比，非HRD组NK细胞的细胞毒性评分显著高于CD8+ T细胞(图2K)。GSEA富集分析显示，细胞毒性增强与非HRD组代谢相关通路富集一致，如氧化磷酸化、脂肪酸代谢和mTORc1信号通路(图2L)。图2：HRD和非HRD样本中T/NK细胞的特征3. HRD组TAMs功能增强，非HRD组DCs表型耐受性更强髓系细胞分为FCN1+单核、CCL3L1+单核、SPP1+ TAM、C1Qs + TAM、包括cDC1、cDC2、LAMP3+ DC在内的经典DC (cDC)和Langerhans细胞(LC)(图3A)。作为两种截然不同的TAMs表型，SPP1+ TAMs表达SPP1、FN1和血管生成相关基因VCAN、VEGFA，而C1Qs + TAMs表达C1Qs、APOE、TREM2和SLC40A1(图3B)。由C1QA/B/C编码的补体C1q增强吞噬细胞作用，抑制巨噬细胞炎症。虽然SPP1+ TAM和C1Qs + TAM的亚型比例在两组间存在差异，但总体比例差异不明显(图3C)。单核细胞和TAMs的拟时序分析显示，两种TAMs可能通过不同的轨迹从单核细胞分化而来(图3D)。结合轨迹和细胞比例，作者推测两组单核细胞的分化倾向应该相似。TAMs的M1和M2分别代表促炎和抗炎作用，M1和M2相应的特征得分在C1Qs + TAM3簇中最高，在SPP1+ TAM3簇中最低(图3E)。M1和M2得分显著正相关，进一步显示了TME中TAMs的复杂表型(图3F)。SPP1+ TAMs血管生成评分较高，C1Qs + TAMs吞噬评分较高(图3E)。吞噬评分最高的簇C1Qs + TAM 5特异性表达LYVE1，与抗炎和纤维化相关的巨噬细胞标记物(图3B)。血管生成和吞噬细胞作用得分之间存在显著的负相关 (图3G)。HRD组的M1、M2、血管生成和吞噬功能评分均显著高于非HRD组，说明HRD可以全面增强TME中TAMs的功能(图3H)。进一步分析了DC的功能和表型，比较两组差异，拟时序结果显示LAMP3+ DC可能由cDC1和cDC2通过不同的发育轨迹演化而来(图3I)。在cDC和pDC中评估了激活、迁移和耐受签名，所有签名在LAMP3+ DC中最高(图3J)。在cDC中，这些得分与拟时序之间的关联显示了类似的趋势(图3K)。激活得分与耐受性和迁移得分呈正相关(图3L)。比较DCs的特征得分，激活和耐受评分在非HRD组显著更高(图3M)。图3：HRD和非HRD样本的骨髓细胞特征4. 在HRD组发现一组功能失调的B细胞发现了一种特殊的缺乏IGHG1、IGHD和IGHM表达的亚型(图4A)。IRF8是该亚型的一个标记物，在无效B细胞中高表达(图4B)。由于缺乏免疫球蛋白相关基因的表达，该亚型可能缺乏B细胞受体和分泌功能，被归类为无效B细胞。HRD组主要发现无效B细胞(图4C)。利用功能分析探索B细胞亚群功能的异质性，除无效B细胞外，其他两种亚型B细胞的功能均富集于B细胞激活通路、B细胞受体信号通路和抗原受体介导的信号通路(图4D)。5. 上皮细胞中基因表达的异质性和富集的通路与免疫细胞和基质细胞相比，上皮细胞在不同样本中存在显著差异，表明样本之间存在异质性(图4E)。根据使用inferCNV包对上皮细胞进行CNA的估计，几乎所有的簇都有明显的拷贝数变化，符合肿瘤细胞的特征(图4F)。在后续的分析中，所有上皮细胞都被视为肿瘤细胞。不同簇的肿瘤细胞具有不同的标记基因，有一簇特异性表达MUCL1和Epi 23，Epi 23主要在非HRD样本中被发现。MUCL1编码乳腺小上皮粘蛋白，该蛋白被发现通过加速上皮细胞向间质转化来促进乳腺癌的侵袭和转移(图4F)。根据基因表达矩阵的前100个主成分计算每个样本的异质性，肿瘤间和肿瘤内异质性之间存在明显的正相关(图4G)。与非HRD组相比，HRD组异质性得分趋于降低，但结果不显著(图4H)。参与人类白细胞抗原I类(HLA-I)的基因表达水平，包括HLA-A、HLA-B、HLA-C和B2M，在HRD样本中是不一致的，表明肿瘤细胞的抗原呈递能力可能存在缺陷(图4I)。以HLA-A为例，平均表达水平与免疫细胞比例呈正相关(图4J)。尽管HRD样本总体上有较高比例的免疫细胞，但样本之间存在差异。图4：HRD和非HRD样本中B细胞和上皮细胞的特征6.两组有独特的CAFs表型将基质细胞分为正常成纤维细胞(NFs)，肌成纤维细胞CAFs (myCAFs)，炎症样CAFs (iCAFs)，周细胞和内皮细胞(图5A)。与NFs相比，myCAFs有更高的平滑肌相关基因表达，而iCAFs有更高的趋化因子基因表达 (图5B)。在两组中，主要的CAF类型分别是myCAF和iCAF(图5C)。拟时序分析发现这两种类型的CAFs可能是通过不同的分化轨迹从NFs分化而来 (图5D)。作者提出了HRD诱导CAFs向iCAFs分化的潜在机制：HRD导致DNA损伤反应，激活持续的NF-κ b信号从而增强的IL-1α的旁分泌作用促进JAK/STAT信号通路，进一步诱导CAFs的炎症表型，这在胰管腺癌中有报道。TFs，如NFKB1和STAT3，在iCAFs中被激活(图5E)。此外，通过NF-κB和IL6/JAK/STAT3信号通路的TNFa信号通路在iCAF中富集，这与先前的假设一致(图5F)。对于非HRD组中占主导地位的myCAFs, TGF-β信号通路被报道可以促进myCAF表型，这与TGF-β信号通路在myCAFs中的富集一致(图5F)。此外，上皮-间充质转化和顶端连接通路在myCAFs中富集，表明myCAFs可能促进肿瘤的转移(图5F)。在TCGA的TNBC样本中，利用myCAFs标记基因集通过ssGSEA计算富集评分，发现与较差的预后显著相关(图5G)。HRD可重组TME中CAFs的表型，减少myCAFs对不良预后的影响。图5：HRD和非HRD样本的基质细胞特征7. HRD组特有的血管生成细胞-细胞相互作用和非HRD组特有的DPP4趋化因子比较两组细胞类型比例的差异，非HRD组上皮细胞、CD8+Tex的含量远高于HRD组，HRD组中大部分免疫细胞和基质细胞的比例较高。免疫细胞和基质细胞含量之间的相关性显示(图6A)，CD8+Tex、CD4+Tex、LAMP3+DC和Treg之间存在明显的正相关。此外，iCAF比例与CD8+Tex、LAMP3+DC和Treg呈负相关， iCAF可能具有抑制T细胞衰竭的功能。利用Cellphonedb研究细胞之间的通讯，两组之间显著的通讯中HRD组涉及的细胞数量和类型更多(图6B)，发现参与最多的细胞类型是myCAF、iCAF和内皮细胞，为了比较两组间的细胞通讯，选择了仅在两组显著的相互作用，由于两组间CAFs的表型不同，重点研究了非HRD组的myCAFs和HRD组的iCAFs之间的相互作用。在HRD组，iCAFs与上皮细胞之间存在特殊的相互作用，包括NOTCH2-DLL3、EGFR-TGFA和FGFR1/TIMP1/FGF7/ CD44-FGFR2，表明iCAFs以多种方式激活肿瘤细胞内的通路。iCAFs与内皮细胞的相互作用在HRD组中发现与血管生成相关的VEGFD-KDR / FLT4，表明iCAFs具有血管生成作用(图6C)。在非HRD组中，特异性相互作用主要与DPP4有关。DPP4是一种丝氨酸蛋白酶，可以结合细胞膜或溶解在血浆中，能够从蛋白质中去除前两个氨基酸，包括几种趋化因子，从而调节其功能(图6D)。总的来说，这些结果提示了HRD组免疫细胞含量增加的一个潜在原因 (图6E)。HRD依次激活NF-κB信号通路和JAK/STAT信号通路，将主要CAF表型重新编程为iCAF。与myCAFs相比，icaf中DPP4的产生减少，因此保持了趋化因子招募免疫细胞进入TME的能力。图6：HRD和非HRD样本中的特定细胞-细胞相互作用8. 基于空间RNA-seq的细胞类型之间的位置关系利用4个非HRD TNBC样本的空间转录组数据探索空间上的作用，用来自scRNA-seq的细胞类型进行注释，得到每个点上各细胞类型的富集分数，对每个空间RNA-seq样本中分别进行相关分析(图7A)。空间上myCAFs和iCAFs具有明显的互斥关系(图7B)。比较了myCAFs和iCAFs在特定部位的富集分数，myCAFs的富集分数显著较高，这与非HRD样本TME中myCAFs是主要的CAF表型一致(图7C)。在DPP4+点上，myCAF的富集得分显著较高，进一步验证了DPP4与myCAF在空间尺度上的相关性(图7D)。考虑到myCAF得分在非HRD样本中较高，且样本之间存在不一致，计算并整合了各样本中DPP4+点的CAF富集得分相对于平均水平的折数变化。DPP4与myCAF的关系仍比iCAF更显著(图7E)。图7：空间上细胞类型之间的关系9. 与DPP4相关的ICI治疗反应预测模型的建立比较了来自TCGA的TNBC样本中DPP4的表达水平验证scRNA-seq中的结果，HRD高组样本的表达水平低于HRD低组(图8A)。HRD评分与免疫功能障碍评分呈显著负相关，但与免疫排斥评分无显著负相关(图8B)。根据细胞与细胞之间的相互作用，DPP4可能是调节TME中免疫细胞含量的重要因素。基于蛋白-蛋白相互作用，鉴定了51个DPP4相关基因。使用六种机器学习算法(图8C)，通过五次交叉验证，在训练和验证集中构建并优化预测模型。通过比较验证集中6个模型的性能，发现XGBoost模型的AUC最高，并用于后续分析(图8D-E)。经过调优XGBoost模型在测试集中的AUC为0.67 (图8F)。测试集中这个模型AUC达到了0.80 (图8G)。此外，在将样本分为高、低反应组后，探讨了TCGA模型对非ICIs人群预后的预测性能。在TNBC中，两组间的总生存期有不达到统计学意义的趋势，可能受高应答组样本量的限制。在HRD比例相似的乳腺癌和卵巢癌中，反应高组的总生存率显著提高(图8H-I)。与HRD评分不同，预测的反应与功能障碍得分呈正相关，但与排除得分呈负相关(图8J)。对于大多数免疫细胞类型，高应答概率组ssGSEA评分显著较高，也包括Treg、LAMP3+ DC等具有免疫抑制作用的细胞类型(图8K)。图8：与DPP4相关的ICI治疗反应预测模型的建立小结本文从多组学数据入手，scRAN-seq、空间转录组学、RNA-seq三种数据进行分析，在非HRD组中发现了T细胞的耗竭表型和CD细胞的耐受性表型。HRD将CAFs的主要表型从肌成纤维细胞的CAFs改变为炎症样CAFs。由于肌成纤维细胞CAFs和其他细胞之间的相互作用，DPP4趋化因子与减少免疫细胞招募在非HRD组中是独特的。基于DPP4相关基因的预测模型在预测反应、预后和免疫细胞含量方面具有良好的性能。在RNA-seq测序样本中，较高的HRD评分表明更激活的免疫细胞功能。本篇文章最大的亮点在于，重点研究了非HRD组的myCAFs和HRD组的iCAFs之间的相互作用，本篇文章的研究不仅利用scRAN-seq分析出显著的互作对，而且也利用空间转录组数据研究相对位置的关系，这种分析更加的具有说服力，因为在scRAN-seq层面上互作具有统计学意义，但是有可能两个细胞会距离太远互作并不像统计学上那么显著！识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

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