周启涛生物技术工作室
肿瘤与免疫2025/07/30· 编译自 Nature

IF50.5|抑制ACLY重塑肿瘤免疫微环境并抑制MASH相关肝癌

靶向肝细胞ACLY可促进B细胞浸润和三级淋巴结构形成,显著抑制MASH-HCC。

靶向肝细胞ACLY可促进B细胞浸润和三级淋巴结构形成,显著抑制MASH-HCC。

这篇按生信解读号的读法拆:先看背景和问题,再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现,最后把数据和代码收走。

研究背景

代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)驱动的肝细胞癌(HCC)具有高度免疫抑制的微环境,对免疫治疗响应差。肿瘤细胞通过代谢重编程支持增殖并逃避免疫监视,但肿瘤代谢如何影响免疫原性仍不清楚。ATP柠檬酸裂解酶(ACLY)连接底物可用性与脂质合成和基因调控,在多种肿瘤中高表达,抑制ACLY虽在临床前模型中显示抗增殖作用,但因抑制剂开发困难和代偿代谢通路而受限。MASH-HCC中ACLY上调,且与免疫抑制特征相关,提示ACLY可能是肿瘤-免疫互作的关键代谢调节因子。

科学问题

卡在哪里: 既往ACLY研究多依赖缺乏完整免疫系统的细胞系和异种移植模型,未反映MASH-HCC的免疫代谢复杂性。ACLY在MASH-HCC中的具体作用及机制未知,且缺乏可临床转化的有效ACLY抑制剂。

本文要回答: 阐明ACLY在MASH-HCC中的免疫调节作用,并开发新型ACLY抑制剂EVT0185,验证其抗肿瘤效果及免疫机制。

技术路线

作者主要用了:scRNA-seq、空间转录组、bulk RNA-seq、MIBI-TOF、cryo-EM、代谢分析

作者首先构建了模拟人类MASH-HCC的WD-DEN小鼠模型,并通过转录组和病理验证其与人MASH-HCC的相似性。随后利用肝细胞特异性Acly敲除(Acly-KO)小鼠评估ACLY在肿瘤发生中的作用。为开发可转化的抑制剂,通过表型筛选发现EVT0185,并利用cryo-EM解析其与ACLY的结合机制。进一步在多个MASH-HCC模型中测试EVT0185单药及联合治疗的效果。最后通过多组学分析(bulk RNA-seq、空间转录组、scRNA-seq、MIBI-TOF)揭示ACLY抑制后免疫微环境的变化,并通过B细胞耗竭实验验证B细胞的关键作用。

Fig. 1 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 1 · 原文图,按文末许可署名使用

图 1 Fig. 1。图1展示肝细胞特异性Acly敲除(Acly-KO)模型的实验设计和ACLY蛋白表达验证。免疫组化显示Acly-KO小鼠肿瘤和瘤旁肝组织中ACLY表达显著降低,但浸润免疫细胞仍保留ACLY。Acly-KO小鼠表面肿瘤数量明显减少,肿瘤面积和脂质含量降低,病理分类显示肿瘤性病变减少约70%。

核心亮点

亮点 1|肝细胞Acly敲除减少MASH-HCC

在WD-DEN诱导的MASH-HCC模型中,肝细胞特异性Acly敲除(Acly-KO)小鼠的肿瘤数量减少超过70%,肿瘤面积和脂质含量显著降低。Acly-KO小鼠中超过30个表面肿瘤的比例仅为30%,而WT小鼠为90%。病理分析显示,Acly-KO主要减少肿瘤性病变,且肿瘤内脂肪变性减轻。这些结果表明ACLY在MASH-HCC进展中发挥关键作用,且其缺失主要影响肿瘤发生而非肝脏基础病理。

Fig. 2 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 2 · 原文图,按文末许可署名使用

图 2 Fig. 2。图2展示EVT0185的发现和机制。EVT0185在原代肝细胞中剂量依赖性抑制14C-醋酸盐掺入脂肪酸和胆固醇,IC50为0.46 µM。EVT0185-CoA而非游离酸抑制重组ACLY活性,且呈CoA竞争性抑制。cryo-EM结构显示EVT0185-CoA结合于ACLY的CoA结合位点,与CoA结合模式类似。

亮点 2|EVT0185是新型口服ACLY抑制剂

通过表型筛选发现小分子EVT0185,其在原代肝细胞中抑制从头脂肪生成的IC50为0.46 µM。EVT0185在肝脏中被SLC27A2转化为CoA硫酯形式,直接结合ACLY的CoA结合位点,竞争性抑制ACLY活性。cryo-EM结构解析显示EVT0185-CoA与ACLY的CoA结合口袋相互作用。与bempedoic acid相比,EVT0185在多个MASH-HCC模型中更有效地降低肿瘤负荷,且口服生物利用度良好。

Fig. 3 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 3 · 原文图,按文末许可署名使用

图 3 Fig. 3。图3展示EVT0185在多个MASH-HCC模型中的治疗效果。在WD-DEN模型中,EVT0185(30或100 mg/kg)显著减少肿瘤负荷,而bempedoic acid效果有限。在WD-CCl4预防模型中,EVT0185几乎完全阻止肿瘤形成。在18个月WD模型中,EVT0185也大幅减少肿瘤数量。此外,EVT0185与仑伐替尼或免疫治疗联用进一步降低肿瘤负荷。

亮点 3|ACLY抑制促进肿瘤浸润B细胞

bulk RNA-seq和空间转录组分析显示,Acly-KO和EVT0185处理的肿瘤中B细胞数量选择性增加,而T细胞、巨噬细胞等无显著变化。这些B细胞主要为浆细胞,且肿瘤中B细胞趋化因子CXCL13表达上调。MIBI-TOF成像证实Acly-KO肿瘤边缘B细胞增多,并形成三级淋巴结构(TLS)。在人类MASH-HCC样本中,ACLY表达与B细胞浸润和CXCL13水平呈负相关,提示该机制在人类中保守。

Fig. 4 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 4 · 原文图,按文末许可署名使用

图 4 Fig. 4。图4展示ACLY抑制后的转录组和空间转录组变化。bulk RNA-seq显示Acly-KO肿瘤中免疫相关基因上调,GO分析富集到B细胞激活等通路。空间转录组显示Acly-KO和EVT0185处理的肿瘤中B细胞数量增加,且主要为浆细胞,同时CXCL13表达上调。TIMER2去卷积分析显示ACLY表达与B细胞浸润负相关。

亮点 4|B细胞是ACLY抑制抗肿瘤效应的关键

使用抗CD20抗体耗竭B细胞后,Acly-KO小鼠的肿瘤减少效应被完全消除,表明B细胞对于ACLY抑制介导的抗肿瘤作用不可或缺。在免疫缺陷NRG小鼠中,ACLY敲低并未抑制原位肿瘤生长,进一步支持适应性免疫(特别是B细胞)在其中的关键作用。这些结果确立了ACLY抑制通过增强B细胞介导的免疫监视来抑制MASH-HCC的新机制。

Fig. 5 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 5 · 原文图,按文末许可署名使用

图 5 Fig. 5。图5展示MIBI-TOF成像和B细胞耗竭实验。MIBI-TOF证实Acly-KO肿瘤边缘B细胞增多,并形成三级淋巴结构。抗CD20抗体耗竭B细胞后,Acly-KO小鼠的肿瘤减少效应被消除。人类MASH-HCC样本中ACLY表达与B细胞浸润负相关,且ACLY在MASH-HCC中特异性上调。

亮点 5|EVT0185增强现有疗法效果

在WD-CCl4模型中,EVT0185单药治疗减少肿瘤负荷的效果与索拉非尼和仑伐替尼相当,且与仑伐替尼联用可使8%的动物达到完全肿瘤消退。EVT0185与抗PDL1和VEGFR抗体联合治疗显著降低肿瘤负荷,克服了免疫治疗单用的局限性。这些结果表明EVT0185不仅可作为单药,还能增强当前标准疗法的疗效,为MASH-HCC治疗提供了新策略。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的,不是科普点缀。

  • 方法栈: scRNA-seq、空间转录组、bulk RNA-seq、MIBI-TOF、cryo-EM、代谢分析
  • 公开数据: 原文未给出公开组学登录号
  • 代码: 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
  • 谁该点开原文: 研究肿瘤代谢、免疫微环境或肝癌治疗的生信和实验人员。

带走一句

肿瘤代谢酶ACLY不仅是合成代谢节点,更是免疫微环境的关键调控者;靶向ACLY可增强B细胞介导的抗肿瘤免疫,为代谢-免疫联合治疗提供新思路。

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