TIP
这些是本篇文章的标签，来发现更多感兴趣的内容吧
科研
B站ID：做科研的大师兄
文献汇报
来源：BV1F84y1t7SW
本次使用的文献：# Targeting the bicarbonate transporter SLC4A4 overcomes immunosuppression and immunotherapy resistance in pancreatic cancer
本篇文章的通讯作者
- 主要的研究领域：肿瘤免疫、代谢、巨噬细胞、低氧和氧感受机器
研究背景
- 已有研究发现，实体肿瘤（包括胰腺癌）常常伴有酸性环境（低pH值）
- 已有研究发现，酸性微环境更有利于肿瘤细胞的生存，但直接抑制CD8+T细胞，NK细胞等抗肿瘤免疫，促进Treg和MDSCs的免疫抑制
- 已有研究发现，酸性微环境可以影响ICB的治疗效率
- 因此，逻辑上，可以通过靶向肿瘤微环境中主要的pH调节因子，减弱微环境酸性，增强肿瘤免疫和ICB治疗的效果
- 已有研究发现，正常生理情况下，胰腺分泌的胰酶需要碱性环境才能发挥作用，而这种pH调控主要通过胰腺导管上皮细胞表面的HCO3-转运体发挥作用，而胰腺癌主要由恶化的胰腺导管上皮细胞组成
- 基于以上文献背景，通过逻辑推理，提出猜想：HCO3-转运体很可能参与胰腺癌酸性TME的形成，并有可能成为逆转胰腺癌酸性环境，增强抗肿瘤免疫和ICB治疗的重要靶点
Workmodel
- 胰腺癌肿瘤细胞膜上存在碳酸氢根转运体SLC4A4，这个转运体的功能在于将细胞外的HCO3-转移到细胞内，HCO3-从细胞外转到细胞内后，导致胞内pH值上升，引起胞内糖酵解增强，进而引起细胞内乳酸生成增加，乳酸分泌到微环境中，形成正反馈
- 我们通过靶向抑制SLC4A4，可以使细胞内的H+浓度升高，抑制了LDH的活性，引起细胞内乳酸生成减少，微环境酸性减弱
Results
Fig.1
- 科学猜想提出，碳酸氢根转运体很可能参与了酸性环境的形成，所以这里作者去探寻了碳酸氢根转运体的类型，发现分为2类，
- SLC4家族的7种，其特点是把细胞外的HCO3-转进细胞内
- SLC26家族的4种，其特点是把细胞内的HCO3-转到细胞外
- 这篇文章为了探究HCO3-转运体在胰腺癌的作用，包括它的猜想，首先送了10个未经治疗的胰腺癌组织做单细胞测序，注释了8种细胞类型，然后在注释出来的8种细胞中观察了11种HCO3-转运体的表达
- 可以发现SCLC4A4在注释出来的上皮细胞中有显著的高表达，我们知道胰腺癌肿瘤细胞也属于上皮细胞的一种，在胰腺组织内上皮包含两类，分别是导管上皮和腺上皮，EPCAM是所有上皮的marker，但是在EPCAM标记出的所有胰腺上皮组织中，SLC4A4只在其中一群中高表达，接下来作者进一步探求同时高表达EPCAM和SCL4A4的细胞种类，发现在高表达导管上皮细胞marker SPP1的细胞中有SCL4A4的高表达，也就是说在这里作者就成功证明了SCL4A4高表达于恶性的导管上皮细胞之中。
- 在Fig.1d中，作者观察了送测的全部10个样本中，上皮细胞中SLC4A4的表达情况，发现存在普遍的高表达；Fig.1f中发现SLC4A4蛋白在肿瘤组织的导管上皮细胞中普遍高表达，但是在癌旁对照组之中表达量没有那么高
Fig.2
- 作者在这里旨在探究SLC4A4在胰腺癌组织中的作用，使用了4种肿瘤细胞系，T cell high和low代表形成的肿瘤中T细胞的比例，KPC1和KPC2是重复
- 动物模型中，计算淋巴结肿大的方法是把肿瘤组织剥开，观察周围淋巴结显著增大的数量；肝转移：肝部IHC观察转移情况；
- 动物模型的结果发现，在使用了两条不同的sgRNA的情况下（排除脱靶效应），敲除SCL4A4起到的是保护作用
- 到这里为止，我们已经可以确定主变量SCL4A4对表型的贡献了，敲除SCL4A4可以抑制肿瘤的生长
- 接着，作者又使用了抑制剂，发现在敲除了SCL4A4之前，给抑制剂是有效的，在敲除了SCL4A4之后，敲除就没有效果了，上述结果提示SCL4A4抑制剂是有效的，且SCL4A4功能相关的结论与敲除SCL4A4基因的效果是一致的，一个特殊的事情是体外实验中，敲除了SCL4A4对肿瘤的增殖没有影响，凋亡增加
Fig.3
- 开始研究机制的内容了，回到了SCL4A4本身的功能，其功能在于将细胞外的HCO3-转运到细胞内，在敲除了SCL4A4后，发现细胞外的HCO3-浓度升高，细胞内的HCO3-浓度降低，和预期一致
- 由于细胞内pH降低，糖酵解和乳酸生成的过程受到抑制，细胞外的乳酸含量也减少了，在不同的节点内，都可以观察到乳酸的生成和分泌减少
- 这里作者用了一个比较高级的技术，用基于氢同位素的质子去检测细胞内和细胞外的放射性，来判断体内组织的pH值，得到的结果和体外实验是一致的。糖酵解的水平用乳酸/丙酮酸来确定
Fig.4
- 基于之前已有的文献：pH酸性可以显著抑制CD8+T细胞的抗肿瘤免疫和实验结果：SLC4A4敲除可以抑制酸性微环境，SLC4A4敲除的抑癌作用依赖于免疫系统，作者得出推测：靶向SLC4A4很可能激活抗肿瘤免疫
- Fig.4a-i中，可以看到在有T细胞浸润的肿瘤（热肿瘤）中，敲除了SLC4A4可以导致肿瘤内T细胞数量增加，T细胞激活程度增加，T细胞进入肿瘤中心的程度更显著，此外，之前在裸鼠中敲除SLC4A4，其抑癌作用是无法发挥出的。在敲除了SLC4A4后，我们可以发现CD8+T细胞的浸润和激活，激活的marker是IFNg/CD69
- Fig.4j-o中，作者补充了体外和体外的rescue实验（绿色的是rescue实验）
Fig.5
- 更多的rescue实验
Fig.6
- 临床相关性，既然靶向SLC4A4可以逆转微环境酸化，激活抗肿瘤免疫，那么我们可以想到用SLC4A4去增强SCL4A4的作用
- 在冷肿瘤KPC3里面，发现在抑制了SCL4A4后，原本无效的ICB也有有效了
总结
- 本研究科学猜想的提出基于了文献背景、逻辑推理和单细胞组学数据分析三方面的统一，值得借鉴
- 为证实科学猜想，使用了多种细胞系和动物模型，使得结论更加扎实，值得借鉴，特别是尾静脉肿瘤细胞注射反映肿瘤的转移能力
- 为了证实workmodel，在逻辑的关键节点都有rescue，保证逻辑的严谨性
- 抑制剂靶向SLC4A4只在抗肿瘤表型确认中用到，在后续机制和联合ICB中没有用到，是本项研究中略显不足之处