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我有点害怕,作为博士生天天看免疫微环境的文献,说不定我哪天就看懂了!看完这中山大学的17.8分SCI大子刊,我放心了……

实验万事屋  · 公众号  · 科研  · 2025-01-10 08:20

正文

今天这篇文章挺有意思,讲的是Kras突变对于免疫微环境中的抑制作用(这两个看上去八竿子打不着,但是通过他们的假设和假设的迭代,就逐渐把之间的关联性给整理了出来,这才是一篇高分文章应该有的推理和推进的过程,不清楚的话假设和假设迭代的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》)。这篇文章是中山大学的四个博士研究生,发表在17.8分的Science大子刊Sci Immunology上的文章,我们就来看看他们是怎么把Kras和免疫微环境联系到一起的吧:

IFN(干扰素)反应对于免疫检查点治疗,也就是ICI治疗(常见的就是抗PD-1/PD-L1治疗),而Kras突变是CRC(结直肠癌)免疫逃逸的一个关键。在激活IFN的过程中,有个有意思的机制,就是通过dsRNA激活的(dsRNA就是双链RNA,大家要是还记得Toll样受体信号通路的话,就应该知道dsRNA可以通过TLR3激活下游的炎症相关信号通路,而Nod样受体信号通路是dsDNA激活的,不熟悉这两个信号通路的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列)。他们设计了多西环素诱导的Kras突变开关,通过诱导突变,他们发现Kras的致癌突变,会导致细胞内的dsRNA减少。而野生型的Kras则能提高dsRNA数量,他们使用RNaseIII确认了增多的是双链RNA:

接着他们在Kras突变的CRC细胞中,加入了poly (I:C)来模拟dsRNA(这个过程其实就是柯霍氏法则的验证,通过移入可能受影响的下游,来判断上游作用的机制途径,不清楚柯霍氏法则的话,可以去看看《轻松的文献导读》和《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》),结果发现poly (I:C)可以在Kras突变的细胞中回复IFN刺激因子,这也就说明了Kras对于dsRNA的抑制作用。而dsRNA会通过MDA5和RIG1形成的RLRs激活MAVS信号传递,也就是模拟病毒反应。通过加入poly (I:C)后,抑制MDA5和RIG1,确定了Kras的致癌突变,是可以抑制dsRNA/RLR/MAVS信号,也就是抑制了模拟病毒激活:

那么问题来了,Kras突变后是通过什么途径来影响dsRNA的呢?由于dsRNA稳定性是需要有RNA结合蛋白来维持的,于是他们就迭代了假设,假设可能Kras调控了某个RNA结合蛋白,从而影响了dsRNA的稳定性(这个过程其实就是假设的迭代,通过已知的信息,在原有的假设的基础上提出新的假设的过程,通过提出这样新的假设,从而推动课题的进展,不清楚假设迭代的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列)。他们通过分析Kras突变后的差异基因,筛选出其中一个RNA结合蛋白,DDX60。通过验证发现,DDX60的确能维持dsRNA的稳定性:

而Kras致癌突变,则会通过AKT-GSK3β-STAT3轴(这里其实就已经涉及三个信号通路了,PI3K-AKT信号通路、Wnt信号通路和JAK-STAT信号通路,通过这个轴,致癌突变的Kras可以影响DDX60,不清楚这些信号通路中的关键基因的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列)。那DDX60是如何维持dsRNA稳定性的呢?要是对shRNA技术,或者对miRNA比较熟悉的话,应该还记得这么一个复合体RISC(RNA诱导沉默复合体),这个是对dsRNA进行降解的。通过验证他们发现DDX60可以抑制RISC介导的dsRNA降解:

而过表达DDX60,则能促进模拟病毒免疫的激活,抑制肿瘤的进展。由于IFN激活后,会对免疫微环境产生影响,于是他们又看了一下在过表达DDX60的情况下。结果发现过表达DDX60后,CD8+ T细胞的浸润也会得到促进:

由于DDX60对IFN激活后,促进了免疫微环境中CD8+T细胞的浸润。他们就提出了新的假设,假设DDX60可以促进ICI治疗敏感性(假设的迭代就是需要通过得到前期假设的实验验证结果,结合已知的信息,包括文献中获得的信息或者之前研究得到的结果信息,综合进行判断,产生新的假设,不清楚假设迭代的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列)。DDX60类似的解旋酶,也能起到类似的效果,他们分别使用了DDX60和解旋酶,进行了抗PD-1抗体治疗。结果发现DDX60过表达和解旋酶,都能使KRAS致癌突变的CRC肿瘤对抗PD-1治疗敏感:

而在临床样本中,Kras的突变和DDX60表达,在CRC患者中的临床相关性:

最后就形成了这样的示意图,也就是Kras突变后,会激活AKT-GSK3β-STAT3轴,抑制DDX60表达。而DDX60是通过抑制RISC对dsRNA的降解,从而激活dsRNA-RLR-MAVS信号轴,并引起免疫反应,激活微环境中免疫细胞的:

好了,这篇文章就讲到这里了,通过这篇文章,我们可以看到所有研究的起点,可能就只是一个假设。而通过假设后的验证,并不断地迭代假设,就能推进课题的进展,从而发展出完整的结论。好了,今天就献策到这里吧,有兴趣的话可以看看原文,祝你们心明眼亮。


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