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2025年3月29日，首都医科大学宣武医院普外科李非主任医师及其研究团队在期刊《International Immunopharmacology》在线发表了题为“Pan-HDAC inhibitor LAQ824 inhibits the progression of pancreatic ductal adenocarcinoma and suppresses immune escape by promoting antigen presentation”的研究论文。
本研究旨在探讨泛HDAC抑制剂LAQ824在PDAC中的治疗潜力及其对免疫逃逸机制的调控作用。通过体外和体内实验，研究LAQ824对肿瘤细胞增殖、凋亡、上皮-间质转化（EMT）以及免疫微环境的影响。烈冰生物提供NovelCyto单细胞捕获实验以及CytoNavigator单细胞数据分析支持。
胰腺导管腺癌（PDAC）是胰腺肿瘤的主要病理亚型，占胰腺肿瘤的90%，5年生存率不足10%。PDAC具有高度的免疫逃逸特性和免疫抑制性的肿瘤微环境（TME），使得免疫检查点抑制剂（ICI）在PDAC中的疗效有限。近年来，表观遗传调控成为PDAC治疗的新方向，其中组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的异常表达被认为是关键机制之一。HDAC抑制剂（HDACi）不仅可以直接抑制肿瘤细胞的增殖和存活，还可以通过增强抗原呈递和改善免疫抑制性TME来增强抗肿瘤免疫反应。
实验设计：C57BL/6J小鼠Pan02细胞系皮下肿瘤模型（n = 3）
单细胞捕获平台：NovelCyto单细胞捕获系统
主要技术手段：单细胞RNA测序（scRNA-seq）、RNA测序（RNA-seq）、ChIP-qPCR、免疫组化（IHC）等。
分析方法：聚类分析、细胞类型注释、基因差异分析、CNV分析等。
主要研究结果
1. HDAC在PDAC中的表达及LAQ824的抗肿瘤效果
研究通过分析公共数据库（TCGA和GTEx）数据发现，HDAC1、HDAC2、HDAC5、HDAC7、HDAC8和HDAC9在胰腺导管腺癌（PDAC）肿瘤组织中的表达显著高于正常胰腺组织。进一步的RT-qPCR和IHC分析表明，HDAC1和HDAC2在肿瘤组织中的表达也高于邻近正常组织。研究还通过小鼠皮下肿瘤模型评估了泛HDAC抑制剂LAQ824的作用，结果显示LAQ824显著抑制了肿瘤生长，延长了小鼠存活期，并且可能通过调节抗肿瘤免疫过程来抑制肿瘤进展。总体而言，研究证实了HDACs在肿瘤组织中的异常表达，并揭示了LAQ824的潜在治疗价值。
2. LAQ824对肿瘤生物学行为的影响
LAQ824显著影响了PDAC肿瘤的生物学行为，抑制了细胞增殖，这通过IHC显示的KI67阳性细胞减少和CCK8实验得到证实，并且随着剂量和时间的增加，细胞活力进一步降低。流式细胞术揭示了LAQ824诱导的G0/G1期阻滞。在迁移和侵袭能力方面，LAQ824同样展现出抑制效果，细胞划痕和Transwell实验均支持这一点，且IHC结果显示LAQ824通过调节EMT相关蛋白阻断了EMT过程。关于凋亡，TUNEL免疫荧光和流式细胞术分析表明LAQ824促进了早期和晚期凋亡，增加了坏死细胞的比例。总体而言，LAQ824通过多方面的机制有效抑制了PDAC肿瘤的进展。
3. LAQ824通过上调MHC-I增强抗肿瘤免疫
LAQ824处理Pan02细胞24小时后，RNA测序显示3746个基因上调、2161个基因下调。KEGG分析显示，抗原处理和呈递相关基因显著上调，而细胞周期等通路相关基因下调。基因集富集分析进一步证实了这一趋势，显示抗原处理和呈递相关基因集显著上调，且主要由MHC-I类基因主导。RNA-Seq和RT-qPCR分析表明，LAQ824显著上调了MHC-I相关基因的表达，包括TAP1、H2-K1、H2-Q4和B2M，且随着LAQ824浓度增加，这种上调效应增强。流式细胞术分析显示，LAQ824增加了肿瘤细胞膜表面MHC-I蛋白的表达。此外，LAQ824对MHC-I相关基因表达的影响在多种PDAC细胞系中均得到验证，且比其他表观遗传抑制剂更为显著。这些结果表明，LAQ824通过上调MHC-I相关基因表达，增强了PDAC的抗肿瘤免疫反应。
4. 单细胞测序揭示免疫微环境重塑
LAQ824处理显著改变了肿瘤免疫微环境，研究者利用Pan02细胞系建立C57BL/6 J小鼠皮下肿瘤模型，对LAQ824处理组和对照组（DMSO）的肿瘤组织进行单细胞RNA测序。通过UMAP降维和聚类分析，识别出23个主要细胞簇，并注释为17种细胞类型，包括T细胞、NK细胞、巨噬细胞、树突状细胞（DCs）和上皮细胞等。LAQ824处理组中CD8+ T细胞和CD4+ T细胞的浸润显著增加，而上皮细胞的比例降低。进一步的Ro/e分析显示，LAQ824治疗组的肿瘤组织中CD8+ T细胞、CD4+ T细胞、NK细胞和DCs显著富集，而上皮细胞明显减少。
研究通过UMAP方法对DMSO组和LAQ824处理组中的CD8+ T细胞簇进行可视化分析，发现这些细胞可分为六个主要亚群。结果显示，LAQ824处理组中CD8T Ifng、CD8 Tcm和CD8 Tex的比例增加，而CD8 Tn、CD8 Tem和CD8 Cycling T的比例减少。进一步分析表明，LAQ824治疗组中CD8 T细胞的IFN-γ基因表达显著上调，且参与抗原处理和呈递途径以及NK细胞介导的细胞毒性的相关基因也显著上调。此外，LAQ824处理组中CD8+ T细胞亚群的分化潜能较高，表明LAQ824加速了CD8+ T细胞的成熟和分化，增强了由MHC-I介导的抗肿瘤免疫。
上皮细胞亚群分析显示，LAQ824降低了上皮细胞的分化潜能，并减少了拷贝数变异（CNV），从而降低了肿瘤的恶性程度。此外，LAQ824处理组上皮细胞中MHC-I相关基因的表达显著上调，增强了抗原呈递能力。分子机制研究显示，LAQ824通过增强MHC-I相关基因的染色质可及性，促进了MHC-I的表达，从而增强了抗原呈递和T细胞的识别能力。HDAC1被鉴定为MHC-I表达的关键抑制因子，LAQ824通过抑制HDAC1来解除对MHC-I表达的抑制。
研究结论
本研究通过单细胞测序技术揭示了LAQ824在重塑PDAC免疫微环境中的作用机制。LAQ824不仅通过直接抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡发挥作用，还通过增强肿瘤细胞的免疫原性和促进免疫细胞浸润，显著增强了抗肿瘤免疫反应。这些发现为LAQ824作为PDAC潜在治疗靶点提供了新的见解，并强调了单细胞测序在解析肿瘤免疫微环境中的重要性。未来的研究可进一步探索LAQ824与其他免疫治疗药物的联合应用，以期为PDAC患者带来新的治疗希望。
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