卵巢癌恶性腹水中肿瘤细胞内在PD-1通过MAPK/ERK信号通路驱动疾病进展的新机制

《Oncogene》:Tumor cell-intrinsic PD-1 in malignant ascites drives ovarian cancer progression via MAPK/ERK signaling

【字体: 时间:2026年03月01日 来源:Oncogene 7.3

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  这篇研究揭示了程序性死亡蛋白-1(PD-1)在卵巢癌恶性腹水肿瘤细胞中的内源性表达及其促癌作用。研究证实腹水微环境可上调PD-1,并通过可溶性PD-L1(sPD-L1)与肿瘤细胞PD-1互作,激活MAPK/ERK信号通路(增强ERK1/2磷酸化),从而促进卵巢癌增殖与转移。遗传敲除或抗体阻断PD-1、以及药物抑制p-ERK(如Cobimetinib)均能逆转上述效应,为PD-1/PD-L1免疫检查点治疗提供了新视角。

  
PD-1在卵巢癌恶性腹水肿瘤细胞中的表达与功能
研究团队在54例临床卵巢癌腹水样本中发现,约16.7%的样本中,CD45-MUC16+的上皮性卵巢癌细胞表达PD-1,且在高级别浆液性癌(HGSC)等侵袭性亚型中表达更高。在人类卵巢癌细胞系中,高转移性的HO-8910PM细胞也显示出较高的PD-1表达水平。而在小鼠ID8卵巢癌模型中,腹水微环境可显著诱导肿瘤细胞表达PD-1,且高表达PD-1的腹水肿瘤细胞与小鼠较短的生存期相关。
PD-1促进卵巢癌细胞增殖与迁移
通过CRISPR-Cas9技术敲除PD-1(Pdcd1-KO)可抑制ID8细胞的迁移能力,并在腹水存在时减弱其增殖。相反,过表达PD-1(Pdcd1-OE)则能增强细胞的迁移,并在腹水共培养条件下促进增殖。这些效应在免疫缺陷小鼠(NOD/SCID、SCID/Beige)模型中同样得到验证,表明PD-1的促瘤作用不依赖于免疫系统。
PD-1驱动卵巢癌体内肿瘤发生与转移
在腹腔注射ID8细胞的小鼠模型中,Pdcd1敲除可降低腹腔肿瘤信号、腹水体积及体重增加,并延长小鼠生存期。而在卵巢原位模型中,Pdcd1过表达则显著增加肿瘤负荷、腹水形成和卵巢肿瘤重量。肺转移模型进一步证实,PD-1过表达可增加肺转移结节数量,而敲除PD-1则减少转移。
PD-1通过sPD-L1激活MAPK/ERK信号通路
机制研究表明,腹水中存在可溶性PD-L1(sPD-L1),其与肿瘤细胞表面的PD-1结合,可激活下游信号。通过点突变PD-1胞内信号基序——免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM, Y225F)和免疫受体酪氨酸转换基序(ITSM, Y248F),发现这两个基序对PD-1介导的细胞增殖、迁移及信号传导至关重要。转录组测序与通路富集分析提示,MAPK信号通路在PD-1调控中扮演关键角色。Western blot结果显示,PD-1过表达特异性地增强了ERK1/2的磷酸化(p-ERK1/2),而对AKT和S6的磷酸化无影响。抗PD-1或抗PD-L1抗体处理、或添加重组PD-L1蛋白,可相应地下调或上调p-ERK1/2水平。
p-ERK抑制逆转PD-1依赖的肿瘤发生
使用MEK抑制剂Cobimetinib(可抑制ERK上游激活)处理,能在体外有效抑制PD-1过表达诱导的细胞迁移与增殖,并降低p-ERK1/2水平。在ID8荷瘤小鼠模型中,Cobimetinib单药治疗可减缓肿瘤生长、延缓体重增加,并显著延长小鼠生存期。
讨论与意义
该研究突破了PD-1主要作为免疫检查点受体的传统认知,首次系统揭示了其在卵巢癌肿瘤细胞内的表达及其非免疫依赖的促癌功能。恶性腹水微环境不仅是PD-1表达的“诱导剂”,其富含的sPD-L1更通过与肿瘤细胞PD-1结合,激活MAPK/ERK信号轴,从而驱动肿瘤增殖、转移及治疗抵抗。这为理解卵巢癌中PD-1/PD-L1轴的多重角色提供了全新视角,也提示针对肿瘤细胞内在PD-1-p-ERK信号通路的联合靶向策略(如联合MEK抑制剂),可能是改善卵巢癌免疫治疗效果的新方向。尽管PD-1+肿瘤细胞在临床样本中的检出比例有限,但本研究阐明的机制为卵巢癌,特别是恶性腹水相关的进展期疾病,提供了新的潜在治疗靶点与理论依据。
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