【寫在前面】:本期推薦的是由廣州中醫(yī)藥大學(xué)研究團(tuán)隊近期發(fā)表于Phytomedicine(IF=6.7)的一篇文章,揭示 隱丹參酮通過 JAK2/STAT3 通路靶向 MDSCs 減輕子宮內(nèi)膜異位癥的免疫抑制作用。
【期刊簡介】
【題目及作者信息】
Cryptotanshinone alleviates immunosuppression in endometriosis by targeting MDSCs through JAK2/STAT3 pathway
背景:子宮內(nèi)膜異位癥(EMS)是一種公認(rèn)的慢性炎癥性疾病,其特征是顯著的免疫失調(diào),其中骨髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)對于促進(jìn)免疫抑制和推動疾病進(jìn)展至關(guān)重要。隱丹參酮(CTS)是一種能夠調(diào)節(jié)MDSC介導(dǎo)的免疫抑制的活性化合物;然而,其在EMS治療中的療效和機制尚不清楚。
目的:本研究旨在探究CTS通過JAK2/STAT3信號通路調(diào)節(jié)MDSCs的治療潛力,并評估其對EMS中免疫微環(huán)境和內(nèi)膜異位病變生長的影響。
方法:分析轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)(GSE141549)和單細(xì)胞RNA測序數(shù)據(jù)(GSE213216),比較EMS患者對照子宮內(nèi)膜(CE)、正常位內(nèi)膜(EuE)和異位內(nèi)膜(EcE)中的免疫細(xì)胞群體。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析、表面等離子共振(SPR)和細(xì)胞熱位移分析(CETSA)被用來探索CTS對MDSCs作用的分子機制。建立C57BL/6J EMS小鼠模型,評估CTS對體內(nèi)MDSC介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的影響。流式細(xì)胞術(shù)和免疫熒光用于分析免疫細(xì)胞群體,特別是MDSCs和CD8+ T細(xì)胞。制備體外骨髓(BM)源性MDSCs,以研究CTS對MDSCs頻率和功能的調(diào)節(jié)活性。通過WB進(jìn)一步檢查CTS對JAK2/STAT3通路的影響。
結(jié)果:生物信息學(xué)分析顯示,在三個進(jìn)展階段(CE、EuE和EcE)中,EcE階段表現(xiàn)出相對較高的MDSCs水平和較低的CD8+ T細(xì)胞水平。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析以及SPR和CETSA鑒定出CTS可能通過靶向JAK2/STAT3通路在EMS中調(diào)節(jié)MDSCs。體內(nèi)研究表明,較高劑量的CTS治療(60mg/kg)有效地抑制了病變生長,減少了MDSCs群體,并增強了CD8+ T細(xì)胞的浸潤。體外實驗顯示,CTS以劑量依賴性方式降低了BM源性MDSCs的頻率,并恢復(fù)了MDSCs對CD8+ T細(xì)胞的抑制能力。進(jìn)一步的機制分析證實,CTS通過JAK2/STAT3通路調(diào)節(jié)與MDSCs相關(guān)的免疫抑制基因和蛋白的表達(dá)。
結(jié)論:本研究首次證明CTS是一種有前景的EMS治療天然化合物,通過抑制MDSCs積累和調(diào)節(jié)MDSC介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。其治療效果與調(diào)節(jié)JAK2/STAT3信號通路相關(guān)。
(圖文摘要)
【前言】
子宮內(nèi)膜異位癥(EMS)是一種普遍的系統(tǒng)性疾病,其特征是生長在子宮外的血管化子宮內(nèi)膜組織。最近的估計表明,全球大約有1.9億例,即育齡婦女中有10%受到EMS的影響。盡管一些患者可能沒有癥狀,但大多數(shù)EMS患者遭受痛經(jīng)、持續(xù)性盆腔疼痛、不孕和自然流產(chǎn)的困擾,嚴(yán)重影響他們的生活質(zhì)量。目前,治療選擇主要限于激素療法,其中地諾孕素(DNG),一種人造孕激素,通常被用來抑制內(nèi)膜異位病變的進(jìn)展。然而,激素療法僅僅管理疾病進(jìn)展,并沒有治愈病情,并可能導(dǎo)致嚴(yán)重的副作用。外科干預(yù)常常伴隨著并發(fā)癥和相當(dāng)高的復(fù)發(fā)率,導(dǎo)致臨床結(jié)果不滿意。因此,研究更有效的EMS治療選擇是至關(guān)重要的。
骨髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)被定義為一群多樣化的未成熟骨髓細(xì)胞,以其對各種免疫細(xì)胞的強大免疫抑制能力而聞名。在腫瘤中,MDSCs發(fā)展出通過產(chǎn)生免疫抑制分子(如精氨酸酶-1(Arg-1))來抑制T細(xì)胞反應(yīng)的能力,創(chuàng)造了一個強烈抑制的環(huán)境,阻止了JAK2/STAT3激活在維持MDSC增殖和功能中的關(guān)鍵作用,通過調(diào)節(jié)STAT3來靶向MDSCs已被證明是EMS免疫療法的有價值方法。
隱丹參酮(CTS)是一種從丹參中提取的脂溶性二萜化合物,這是一種傳統(tǒng)中藥,在亞洲國家已被廣泛用于治療月經(jīng)失調(diào)、循環(huán)障礙相關(guān)疾病以及預(yù)防炎癥數(shù)個世紀(jì)。一項薈萃分析顯示,使用丹參的中藥配方與促性腺激素釋放激素激動劑(GnRH-a)聯(lián)合使用,可能會減少術(shù)后EMS復(fù)發(fā)和副作用,同時提高妊娠率。CTS顯示出多種藥理作用,包括抗腫瘤、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、神經(jīng)保護(hù)和抗纖維化特性。最近的一項研究表明,在肺鼠模型中以每天30和60毫克/千克的劑量給予CTS,可以減少肺部MDSC頻率,減輕炎癥,并降低STAT3磷酸化水平。然而,CTS是否能夠調(diào)節(jié)MDSCs并調(diào)節(jié)EMS中的免疫抑制微環(huán)境仍然不確定。
在此,我們提出了EMS內(nèi)膜異位病變中免疫抑制微環(huán)境的圖譜,突出了MDSCs的增加和CD8+ T細(xì)胞的減少。我們還使用EMS小鼠模型來確定CTS對MDSCs驅(qū)動的CD8+ T細(xì)胞耗竭的抗免疫抑制效應(yīng)和潛在機制。越來越多的證據(jù)表明,MDSCs在EMS患者的外周血、腹腔液和內(nèi)膜異位組織中顯著增加。此外,已確認(rèn)EMS患者中效應(yīng)免疫細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性不足,這使得異位子宮內(nèi)膜組織能夠逃避免疫監(jiān)視,促進(jìn)內(nèi)膜細(xì)胞增殖、血管生成、粘附和炎癥,從而有助于內(nèi)膜異位組織的發(fā)展和進(jìn)展。先前的研究發(fā)現(xiàn),從帶有內(nèi)膜植入物的小鼠中提取的MDSCs表達(dá)高水平的精氨酸酶和活性氧(ROS),這顯著抑制T細(xì)胞增殖。支持這些發(fā)現(xiàn)的是,靶向MDSCs可能代表EMS的新治療策略。
MDSCs通過多種因素顯著擴(kuò)增,如粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、乳酸和前列腺素,在微環(huán)境中與腫瘤發(fā)展、轉(zhuǎn)移和免疫逃避密切相關(guān)。許多影響MDSCs的因素激活涉及Janus激酶(JAK)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)蛋白的信號通路,這些通路對MDSCs的擴(kuò)增和分化至關(guān)重要,特別是在腫瘤中。此外,GM-CSF/JAK2/STAT3軸促進(jìn)MDSC的增殖,阻斷這一通路可以恢復(fù)肝內(nèi)抗腫瘤免疫。ROS介導(dǎo)的STAT3失活已被確定為減少腫瘤攜帶小鼠中MDSC浸潤的關(guān)鍵機制。通過阻斷MDSCs中STAT3的表達(dá),miR-17-5p和miR-20a恢復(fù)了CD4+ T和CD8+ T細(xì)胞的細(xì)胞毒性。鑒于MDSCs的免疫抑制特性以及它們在EMS中的豐富性,以及CTS的潛在療效。我們的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展了對CTS免疫調(diào)節(jié)能力的理解,并揭示了其對EMS的潛在治療益處,同時也為使用天然活性化合物靶向EMS中MDSC介導(dǎo)的免疫抑制提供了新的證據(jù)。
【結(jié)果】
1、在EMS中,MDSCs的百分比增加,CD8+ T細(xì)胞的百分比減少。
從NCBI的GEO數(shù)據(jù)庫中獲得了轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)(GSE141549)和單細(xì)胞RNA測序數(shù)據(jù)(GSE213216)。總共收集了198個EMS患者的異位內(nèi)膜(EcE)樣本和104個正常位內(nèi)膜(EuE)樣本,以及43個對照子宮內(nèi)膜(CE)樣本。使用ssGSEA算法比較GSE141549數(shù)據(jù)集中CE、EuE和EcE中的免疫細(xì)胞群體。箱線圖顯示了各種免疫細(xì)胞標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)水平(圖1A;補充表1)。在幾種免疫細(xì)胞類型中觀察到顯著差異。值得注意的是,CD8+ T細(xì)胞從CE到EuE再到EcE顯示出顯著的下調(diào)趨勢(p < 0.0001),而MDSCs顯示出相反的趨勢(p < 0.0001),表明與異位組織相關(guān)的免疫景觀發(fā)生了變化。
然后我們應(yīng)用了單細(xì)胞RNA測序數(shù)據(jù)集(GSE213216),并選擇了16名EMS患者和2名非EMS患者進(jìn)行進(jìn)一步研究。總共收集了43個樣本—34個EcE樣本,7個EuE樣本,和2個CE樣本(補充表2)。數(shù)據(jù)經(jīng)過UMAP分析。使用singleR函數(shù),注釋了8個細(xì)胞簇,包括間充質(zhì)細(xì)胞(DCN, COL1A1, PDGFRA)、T/NKT細(xì)胞(CD3D, CD2)、內(nèi)皮細(xì)胞(PECAM1, CD34, ESAM)、髓系細(xì)胞(LYZ, CD14, CLEC10A)、平滑肌細(xì)胞(ACTA2, MYH11)、B/漿細(xì)胞(JCHAIN, CD79A)、上皮細(xì)胞(KRT8, KRT19, EPCAM)和肥大細(xì)胞(TPSB2, KIT)(圖1B和C)。然后我們根據(jù)已知的標(biāo)記基因確定了四個髓系細(xì)胞簇,分別指定為巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、MDSCs和有絲分裂髓系細(xì)胞(圖1D和E)。對于T/NKT細(xì)胞,揭示了四個不同的簇,包括CD8+細(xì)胞、CD4+ T細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞和未知T細(xì)胞(圖1G, H)。簇的分?jǐn)?shù)顯示了髓系和T/NKT細(xì)胞群體的變化,特別是在EuE和EcE中MDSCs的顯著增加,以及EcE中CD8+ T細(xì)胞的減少(圖1F, I)。這些結(jié)果突出了EMS患者異位內(nèi)膜中免疫細(xì)胞景觀的顯著變化,MDSCs上調(diào)和CD8+ T細(xì)胞下調(diào),有助于理解EMS中的免疫失調(diào)。
2、CTS可能通過靶向JAK2/STAT3通路在EMS中調(diào)節(jié)MDSCs
CTS以其強大的免疫調(diào)節(jié)特性而聞名;然而,其對EMS背景下MDSCs的影響尚不清楚。為了研究這一點,我們利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析預(yù)測CTS可能通過哪些途徑影響EMS中的MDSCs。我們首先從PubChem(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)獲得了2D分子結(jié)構(gòu)(圖2A),并通過TCMSP數(shù)據(jù)庫獲得了CTS的靶標(biāo)。然后我們使用斯皮爾曼相關(guān)性分析(r>0.5, p < 0.05)在GSE141549數(shù)據(jù)集中識別與MDSCs正相關(guān)的基因。這些基因與已知的CTS藥物靶標(biāo)使用文氏圖相交,得出了10個潛在靶標(biāo)(圖2B)。相交的基因被用來構(gòu)建一個基于STRING數(shù)據(jù)庫(https://string-db.org/)的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行可視化(圖2C)。使用msigDB富集分析,識別了幾個可能受CTS影響的途徑(圖2D)。值得注意的是,IL-6/JAK/STAT3信號通路被顯著富集。此外,分子對接(圖2E和F)顯示CTS與JAK2的結(jié)合能為-9.048 kcal/mol,與Glu-898形成氫鍵,距離為3.5 ?,與STAT3的結(jié)合能為-7.856 kcal/mol,與Ser-85和Phe-93形成氫鍵,距離分別為3.3 ?和2.5 ?,表明CTS與JAK2和STAT3都有穩(wěn)定且強烈的結(jié)合親和力。補充的SPR實驗證實了CTS與這兩種重組人類蛋白之間存在直接的、正劑量依賴性的相互作用。STAT3的解離常數(shù)(Kd)為10.1 μmol/L(圖2G),JAK2的為103 μmol/L(圖2H)。作為進(jìn)一步的結(jié)合確認(rèn),我們將BM源性MDSCs與CTS共孵化,并進(jìn)行了CETSA測定。CETSA顯示CTS熱穩(wěn)定了STAT3和JAK2(圖2I和J),表明CTS與MDSCs中的STAT3和JAK2結(jié)合。因此,可以合理推測CTS可能通過JAK2/STAT3通路在EMS中調(diào)節(jié)MDSCs,但需要進(jìn)一步的實驗驗證。
3、CTS在EMS小鼠中抑制內(nèi)膜異位病變生長且無明顯毒性
我們通過腹腔注射子宮碎片建立了EMS小鼠模型,以驗證CTS對EMS發(fā)展體內(nèi)抑制效果。小鼠口服給予載體、DNG(0.4 mg/kg)、CTS低劑量(20 mg/kg)或CTS高劑量(60 mg/kg),持續(xù)14天(圖3A)。所有組小鼠的體重在EMS誘導(dǎo)后逐漸增加。然而,在實驗開始前或結(jié)束時,各組之間的體重沒有統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。這表明CTS沒有表現(xiàn)出任何明顯的毒性(圖3D)。在安樂死后,取出并檢查了植入腹膜的內(nèi)膜異位組織(圖3B和C)。按照先前建立的建模方法(Luo等人,2020年),在所有小鼠中成功誘導(dǎo)了EMS,并通過組織學(xué)分析確認(rèn)了內(nèi)膜異位病變。平均病變體積分別為56.02 mm3(載體)、33.30 mm3(CTS低劑量)、19.50 mm3(CTS高劑量)和19.44 mm3(DNG)。與載體相比,CTS(低劑量和高劑量)和DNG治療顯著減少了病變體積(分別為p < 0.05和p < 0.01)(圖3E)。平均病變重量分別為0.0416 g(載體)、0.0278 g(CTS低劑量)、0.0152 g(CTS高劑量)和0.0138 g(DNG)。與載體相比,CTS高劑量和DNG治療組的病變重量顯著減少(p < 0.01)(圖3F)。載體組的H&E染色顯示內(nèi)膜異位病變內(nèi)存在內(nèi)膜上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞,以及固有層的腺體增生。治療后,特別是在CTS高劑量和DNG組中,觀察到內(nèi)膜厚度和腺體增生的減少(圖3G)。
4、CTS降低MDSC頻率并增強CD8+ T細(xì)胞在EMS小鼠中的浸潤
我們的發(fā)現(xiàn)表明,CTS有效減少了EMS小鼠中內(nèi)膜異位病變的生長并改善了組織病理特征(圖3)。為了進(jìn)一步了解這些效應(yīng)背后的機制,我們研究了CTS對同一小鼠模型中免疫細(xì)胞群體的影響,特別是MDSCs和CD8+ T細(xì)胞。免疫熒光染色顯示,與載體組相比,CTS高劑量和DNG治療組中Gr-1(MDSCs的標(biāo)記)陽性MDSCs的百分比顯著降低(p < 0.01),而CTS低劑量組顯示出下降趨勢但沒有統(tǒng)計學(xué)意義(圖4A)。相比之下,CD8的染色顯示,與載體組相比,CTS高劑量和DNG治療組中CD8+ T細(xì)胞顯著增加(p < 0.01)(圖4B)。流式細(xì)胞術(shù)分析顯示,載體組的脾MDSCs(CD11b+ Gr-1+)頻率相對于對照組顯著更高,并且在CTS和DNG治療組中顯著降低(圖4C和F)。單核細(xì)胞髓系源性抑制細(xì)胞(M-MDSCs)(Ly6G- Ly6C+)和多形核髓系源性抑制細(xì)胞(PMN-MDSCs)(Ly6G+ Ly6C+)在載體組相對于對照組顯著升高,而CTS(兩種劑量)和DNG的治療顯著降低了這些MDSC亞型的頻率(圖4D, G和H)。此外,與對照組相比,載體組的CD8+ T細(xì)胞(CD3+ CD8+)比例顯著降低,而CTS和DNG治療組與載體組相比顯著增加(圖4E和I)。這些發(fā)現(xiàn)表明,CTS有效減少了免疫抑制性MDSCs的數(shù)量,同時增加了內(nèi)膜異位病變和脾細(xì)胞中CD8+ T細(xì)胞的浸潤和增殖,從而改善了EMS中的免疫反應(yīng)。
5、CTS逆轉(zhuǎn)MDSCs對CD8+ T細(xì)胞增殖的抑制作用
在BM細(xì)胞誘導(dǎo)成MDSCs期間添加CTS,并通過流式細(xì)胞術(shù)評估MDSCs的活性。盡管我們觀察到隨著CTS濃度的增加細(xì)胞活性略有下降,但在高達(dá)18 mg/L的濃度下CTS仍然安全可用于治療(圖5A)。為了進(jìn)一步了解CTS對MDSCs頻率和功能的影響,我們選擇了1.5、3和6 mg/L的濃度。基于我們的綜合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析(圖2),我們得出結(jié)論,CTS可能通過靶向JAK2/STAT3通路減輕MDSCs的免疫抑制效應(yīng)。因此,我們選擇了WP1066(5 μM),作為JAK2/STAT3抑制劑,作為陽性對照,以比較其與CTS的抑制效果。流式細(xì)胞術(shù)用于定量MDSCs及其主要亞型PMN-MDSCs和M-MDSCs的百分比。與新鮮分離的BM細(xì)胞相比,用GM-CSF和IL-6培養(yǎng)的BM細(xì)胞顯示出MDSCs的頻率顯著更高,兩種亞型都顯著增加。CTS治療顯著降低了總MDSCs、M-MDSCs和PMN-MDSCs,與WP1066相似(圖5B-D)。流式細(xì)胞術(shù)圖(圖5E和F)顯示,CTS和WP1066減少了由GM-CSF和IL-6誘導(dǎo)的MDSC群體。這些發(fā)現(xiàn)表明,CTS可能有潛力減少MDSCs及其亞型,支持CTS可能影響免疫微環(huán)境的假設(shè),并需要進(jìn)一步研究。
基于上述證據(jù),我們觀察到體內(nèi)CTS治療后MDSCs和CD8+ T細(xì)胞的百分比發(fā)生變化(圖4)。重要的是,作為免疫抑制細(xì)胞群體,MDSCs主要對T細(xì)胞,特別是細(xì)胞毒性CD8+ T細(xì)胞(Koh等人,2020年)發(fā)揮其免疫抑制效應(yīng)。因此,我們假設(shè)CTS通過抑制MDSCs促進(jìn)CD8+ T細(xì)胞浸潤。為了驗證這一假設(shè),我們進(jìn)行了BM源性MDSCs和T細(xì)胞的共培養(yǎng)實驗。在用GM-CSF和IL-6體外刺激后,MDSCs被分別用載體或CTS處理。隨后,它們與用CFSE標(biāo)記并用CD3和CD28抗體刺激48小時的脾細(xì)胞共培養(yǎng)。流式細(xì)胞術(shù)分析顯示,在用CTS處理的共培養(yǎng)系統(tǒng)中,無論是增殖的CD8+ T細(xì)胞數(shù)量還是CD8+ T細(xì)胞的比例都顯著增加,且這種增加是劑量依賴性的(圖5G和H)。
6、CTS通過JAK2/STAT3通路有效調(diào)節(jié)與MDSCs相關(guān)的免疫抑制基因和蛋白的表達(dá)
MDSCs的免疫調(diào)節(jié)功能依賴于多種功能分子,如Arg-1、IL-10、S100A8和S100A9。先前的研究表明,STAT3通過誘導(dǎo)S100A8和S100A9的表達(dá)來調(diào)節(jié)MDSCs的擴(kuò)增。為了確認(rèn)CTS是否通過JAK2/STAT3通路激活來抑制MDSCs的免疫抑制效應(yīng),我們進(jìn)行了qPCR和西方印跡分析,以檢查用CTS或JAK2/STAT3拮抗劑WP1066處理的BM源性MDSCs中Arg-1、IL-10、S100A8和S100A9的表達(dá)。根據(jù)qPCR分析,CTS顯著且劑量依賴性地降低了這些基因的mRNA水平(圖6A-D)。這些結(jié)果得到了西方印跡分析的支持,該分析揭示了CTS治療降低了S100A8、S100A9、Arg-1和IL-10的蛋白水平(圖6E, G-J)。WP1066同樣降低了這些基因的表達(dá),表明CTS通過JAK2/STAT3信號通路發(fā)揮作用,這對于MDSCs的擴(kuò)增和免疫抑制功能至關(guān)重要。此外,西方印跡分析顯示,用CTS和WP1066處理的體外BM源性MDSCs中JAK2和STAT3的磷酸化減少(圖6F, K, 和L)。這些發(fā)現(xiàn)暗示CTS通過抑制JAK2/STAT3通路來降低重要的免疫抑制基因和蛋白的表達(dá),進(jìn)而影響MDSCs的免疫抑制活性。
EMS是一種與免疫功能障礙密切相關(guān)的慢性炎癥性疾病,特別是當(dāng)免疫監(jiān)視未能有效清除異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞時。因此,免疫療法已成為潛在的治療策略,盡管當(dāng)前的研究和臨床應(yīng)用仍然有限。CTS,一種主要從丹參中提取的生物活性成分,已顯示出抗癌和抗炎特性。先前的研究表明CTS調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜組織增殖和,表明其在治療子宮內(nèi)膜疾病的潛力。然而,其在EMS中的作用尚未被探索。本研究提供了CTS對MDSC的抗免疫抑制效應(yīng)的首批證據(jù),揭示了其激活JAK2/STAT3通路,抑制MDSC介導(dǎo)的免疫抑制,并減少EMS中內(nèi)膜異位病變生長的機制。圖7提供了CTS如何調(diào)節(jié)EMS中MDSC介導(dǎo)的免疫抑制的機制的圖形說明。
根據(jù)形態(tài)學(xué)差異,MDSCs通常被明確為兩個主要亞群:單核細(xì)胞MDSCs(M-MDSCs)和粒細(xì)胞MDSCs(G-MDSCs/PMN-MDSCs)。最近的一項研究通過門德爾隨機化分析(一種使用遺傳數(shù)據(jù)推斷因果關(guān)系的統(tǒng)計方法)揭示了“Mo MDSC”升高與EMS風(fēng)險增加之間的正相關(guān)。此外,許多研究發(fā)現(xiàn),與非EMS個體相比,EMS患者中MDSCs顯著增加,但這些研究中M-MDSCs的變化不一致。由于免疫抑制特性,MDSCs可以通過抑制CD8+ T細(xì)胞的增殖和激活導(dǎo)致免疫監(jiān)視缺陷。多項證據(jù)表明,與非EMS女性相比,EMS女性腹腔CD8+ T細(xì)胞數(shù)量較少。然而,EMS中MDSCs與T細(xì)胞之間的聯(lián)系尚未闡明。在本研究中,我們利用轉(zhuǎn)錄組和單細(xì)胞分析比較了健康對照和EMS患者中的正常位內(nèi)膜以及EMS患者中的內(nèi)膜異位病變的免疫微環(huán)境。值得注意的是,我們觀察到內(nèi)膜異位組織中MDSCs的數(shù)量顯著增加,相應(yīng)的活化CD8+ T細(xì)胞數(shù)量減少。我們的結(jié)果意味著MDSCs可能是隨著疾病進(jìn)展導(dǎo)致免疫監(jiān)視喪失的原因,鑒于它們可能對CD8+ T細(xì)胞的抑制影響。
我們的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析揭示了CTS可能通過多種途徑調(diào)節(jié)EMS中的MDSCs,特別是免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)途徑,如IL-6/JAK/STAT3途徑、IFN-γ反應(yīng)和TNFα/NF-κB信號通路,以及與糖酵解和缺氧相關(guān)的代謝途徑。根據(jù)目前對MDSCs的理解,這些途徑在調(diào)節(jié)它們的發(fā)展、招募和功能維持中起著關(guān)鍵作用。作為一種天然的抗炎劑,CTS已被證明可以抑制關(guān)鍵促炎細(xì)胞因子(如IL-6和TNFα)的釋放,從而阻礙下游信號級聯(lián)的激活。總體而言,CTS似乎通過上述途徑對MDSCs發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。然而,鑒于IL-6/JAK/STAT3途徑在我們的富集分析中的排名最高,我們優(yōu)先對這一特定途徑進(jìn)行了深入的機制研究。分子對接、SPR和CETSA實驗的結(jié)果證實了CTS對STAT3和JAK2的靶向效應(yīng)。實際上,CTS已被證明通過抑制STAT3的Src Homology 2結(jié)構(gòu)域含磷酸酶2(SHP-2)活性,從而增加STAT3的去磷酸化并抑制其激活。JAK2磷酸化的抑制被認(rèn)為是CTS治療的次要結(jié)果。CTS已被證明通過降低JAK2和STAT3蛋白的磷酸化水平,以時間和劑量依賴性的方式阻礙Hepa1-6細(xì)胞的擴(kuò)增。同樣,Man等人報告說,CTS不僅抑制肺癌細(xì)胞的生長,還通過JAK2/STAT4途徑增強抗腫瘤免疫,增強CD4+ T細(xì)胞的細(xì)胞毒性。這些發(fā)現(xiàn)表明,CTS作為一種天然的STAT3抑制劑,可能調(diào)節(jié)免疫抑制性腫瘤微環(huán)境,從而表現(xiàn)出抗腫瘤活性。
EMS具有幾種類似癌癥的特征,包括增加的侵襲性和粘附性、抗凋亡、免疫功能障礙和代謝重編程。這些生存機制使內(nèi)膜異位病變能夠植入、生長和侵入周圍組織。在這種情況下,較高劑量的CTS(60 mg/kg)被發(fā)現(xiàn)顯著減少EMS小鼠模型中內(nèi)膜異位組織的生長,其抑制效果與DNG(臨床上用于EMS管理的一線孕激素)相當(dāng)。這與DNG對EMS病變的抗增殖和抗凋亡作用一致。進(jìn)一步的研究表明,CTS高劑量治療在體內(nèi)顯著增強CD8+ T細(xì)胞浸潤,同時減少MDSCs的比例,包括PMN-MDSCs和M-MDSCs。與我們的結(jié)果一致,以前的研究報告稱,在內(nèi)膜移植的小鼠中,腹腔細(xì)胞中兩個主要MDSC亞群的比例隨時間增加。此外,通過用抗Gr-1單克隆抗體耗盡MDSCs,顯著抑制了EMS小鼠中內(nèi)膜異位植入的生長,而移植外源性MDSCs可以逆轉(zhuǎn)抑制效應(yīng)(Zhang等人,2018年)。綜合這些發(fā)現(xiàn),我們提出CTS可能通過抑制MDSC介導(dǎo)的免疫抑制來減輕EMS中內(nèi)膜異位病變的植入和生長。
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