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用Cyclosporin A 环孢素A建立EBV感染的LCLs,揭示鼻咽癌高发之谜(Nature)

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2026-05-06

文献标题:EBV strain interacts with host HLA to drive nasopharyngeal carcinoma risk

期刊:Nature

发表时间:2026.04.15线上发表

研究团队:中山大学肿瘤防治中心徐淼教授团队,联合新加坡基因组研究所刘建军教授、中科院动物研究所翟巍巍教授、哥伦比亚大学刘中华教授等团队

研究创新点:首次明确揭示:EB病毒与宿主HLA基因之间的交互作用是鼻咽癌的最高危风险因素。研究人员发现HLA-A 11:01与EBV 85841G这类“高风险”病毒株之间存在遗传交互,极大幅地提升了鼻咽癌的患病风险,并阐明了其背后的免疫机制与进化历史。

研究核心:宿主与病毒基因组的逐级联合分析,揭示EB病毒(EBV)毒株与宿主HLA-A 11:01基因相互作用驱动鼻咽癌风险的分子机制。

 

文献发表Nature上的截图:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10416-8

 

 

一. 研究样本采集与EBV病毒株准备

· 样本来源: 论文的样本主要来自两个独立的中国华南人群队列(1,391例NPC患者和2,131例对照)以及新加坡的独立人群。

· 病毒:

B95-8株: 经典的实验室参考株(85841A型),源自传染性单核细胞增多症患者。

Akata株: 从Burkitt淋巴瘤患者中分离的病毒株(85841G型)。

M81株: 从鼻咽癌患者肿瘤组织中直接分离的病毒株(高风险-85841G型)。

· 病毒生产:

为获得高滴度的成熟病毒颗粒,研究人员使用了特定的细胞系和诱导剂。

B95-8细胞: 在低血清(2% FBS) 的RPMI-1640培养基中悬浮培养2周,以自发触发EBV裂解周期。

CNE2-Akata和CNE2-M81细胞: 在含10% FBS的RPMI-1640培养基中加入20 ng/mL的TPA(佛波酯)(50601ES)和2.5 mM的NaB(丁酸钠)(51501ES)进行联合诱导(12小时),以激活病毒进入裂解复制阶段。

诱导完成后,更换为新鲜完全培养基继续培养3天。随后收集细胞上清,过滤、超速离心浓缩病毒,-80℃冻存备用。

 

二. 建立EB病毒转化的B淋巴细胞系

这是Cyclosporin A (CsA)登场的关键实验环节。 为了获得大量可无限增殖的、感染了特定EBV毒株的B细胞以进行后续的T细胞杀伤实验,研究人员采用了经典的LCLs(淋巴母细胞样细胞系)建立技术:

 

建立EBV感染的LCLs详细实验流程:

1. 感染体系:提取自健康志愿者的PBMCs被重悬于含有特定EBV毒株(B95-8、Akata或M81)的病毒液中,细胞密度: 5×10⁵ cells/mL。

2. 离心与铺板:共同孵育感染12小时后,将细胞离心并转移到48孔板中进行培养。

3. 培养与筛选(CsA的应用细节):

细胞在含有以下成分的RPMI-1640完全培养基中培养:

  • 10% FBS(胎牛血清)(40131ES40132ES
  • 1% GlutaMax(60701ES6)(L-丙氨酰-L-谷氨酰胺,一种更稳定的L-谷氨酰胺替代品)
  • 1 mM Sodium Pyruvate(60370ES)(丙酮酸钠,提供能量底物)
  •  Cyclosporin A (CsA)(50602ES)(关键步骤!抑制T细胞清除),关键作用在于抑制原代T细胞的活化和增殖。如果不加CsA,样本中存在的EBV特异性记忆T细胞会迅速识别并清除刚被病毒感染的B细胞,导致LCLs建系失败。因此,CsA的加入是为了暂时性地“屏蔽”T细胞免疫,为B细胞的转化和克隆增殖创造一个“免疫豁免”的环境。
  • § Penicillin-Streptomycin(60162ES)(青霉素-链霉素):防止细菌污染。

4. 换液与维持: 每周更换一半的培养基(50%体积),同时补加含2 μg/mL CsA的新鲜培养基,保持CsA浓度:2 μg/mL,以维持其免疫抑制效应。

5. 建系成功标志: 经过约4-6周的培养,B细胞成功被EBV转化并开始持续增殖,形成稳定的淋巴母细胞系(LCLs)。随后,通过EBER原位杂交和流式细胞术检测B细胞标志物(CD19)对LCLs的成功建立进行验证。

  

1. CsA 的配置与工作浓度

实验参数

详细说明

化合物名称

Cyclosporin A(环孢素 A, Cyclosporine),缩写 CsA

CAS号

59865-13-3

货号

50602ES(翌圣生物)

分子式

C62H111N11O12

分子量

1202.61

工作浓度

2 μg/mL(此为最终培养体系中的工作浓度)

配置方法

用DMSO等溶剂将CsA 粉末(Yeasen货号50602ES)配制成高浓度母液(如10 mg/mL 或10 mM),分装后 -20℃避光保存,避免反复冻融。使用时用完全培养基稀释至 2 μg/mL的工作浓度

过滤除菌

建议0.22 μm滤膜过滤除菌(不可高温高压灭菌)

作用时间

持续作用。在LCLs建立的整个周期(约4-6周)内,每次换液(每周)均需补充CsA至2 μg/mL,以维持其免疫抑制效果

作用方式

直接添加至细胞培养基中,持续存在

作用机制

CsA 与细胞内亲环素结合后,抑制钙调磷酸酶活性,从而阻止 NF-AT 转录因子的核转位,特异性抑制 T 细胞的活化和增殖

作用对象

主要靶细胞:PBMC 中的 T 淋巴细胞(包括 CD4+ 和 CD8+ T 细胞),这些T细胞是LCLs建立过程中的“干扰物”,会被CsA有效抑制;

间接保护对象:EBV 感染的 B 细胞(使其免于被 T 细胞杀伤,从而得以转化和克隆扩增);

作用结果

成功建立永生化LCLs(淋巴母细胞系)。通过抑制T细胞的活化和增殖,CsA为EBV感染B细胞并使其转化提供了时间窗口,最终促成了稳定LCLs的建立,成功建立稳定的EBV感染的LCLs

保存稳定性

母液应避免反复冻融;工作液建议现用现配

纯度

≥99% (HPLC)

 

小结:Cyclosporin A在此步骤中的核心作用是作为一种“免疫制动剂”,通过抑制T细胞活性,确保EBV能够成功转化B细胞,从而建立可用于后续机制研究的细胞模型。

 

文献使用翌圣生物Yeasen的Cyclosporin A 环孢素A50602ES)建立EBV感染的LCLs

 

三. T细胞功能学验证

在获得LCLs后,研究人员对这些细胞的免疫原性和杀伤机制进行了深入探究:

· 肽-HLA结合力测定: 采用生物膜层干涉技术和ELISA,鉴定出由EBV 85841G编码的“VVILENVSR”肽段能够牢固地结合到HLA-A 11:01分子上,而85841A编码的“VVILENVGQ”肽段则不能。AlphaFold3结构预测进一步从原子层面揭示了这种结合差异的分子基础。

· T细胞活化与细胞毒性实验:

从携带A 11:01基因且感染了高风险EBV的健康供者外周血中分离PBMCs。

使用特定肽段,在IL-2、IL-7、IL-15等细胞因子的支持下,进行为期13天的T细胞体外扩增,以获得大量抗原特异性的CD8+ T细胞。

ICC:将扩增后的T细胞与目标细胞(肽段冲击的COS-7细胞、过表达特定EBNA3B的COS-7细胞或LCLs)共培养,通过检测T细胞内IFN-γ的表达水平,评估T细胞的活化状态。

杀伤实验: 将T细胞与表达荧光素酶的COS-7靶细胞或LCLs共培养。若靶细胞被T细胞特异性杀伤,其存活率会显著降低,反映为荧光素酶活性的下降或细胞凋亡标志物的增加。

 

四. 作用结果与验证

结果指标

结果说明

LCLs 稳定增殖

约 4–6 周后,出现典型的细胞团块,细胞持续增殖,可传代

EBER-FISH 阳性

检测EBV编码的小RNA(EBER),确认EBV基因组存在于B细胞核内

B 细胞标志物阳性

流式细胞术检测 CD19、CD20 等,确认细胞为 B 细胞来源

功能验证

成功建立的 LCLs 被用于后续的 T 细胞杀伤实验,证明其对 VVILENVSR 特异性 CD8+ T 细胞的敏感性

 

五. 核心研究成果解读

该研究通过严谨的实验设计得到了以下核心发现:

1. 鼻咽癌风险源于宿主-病毒遗传交互: 研究发现,同时具有HLA-A 11:01等位基因并感染高风险EB病毒的个体,其患病风险远高于仅携带单一风险因素的个体,并非简单的“1+1=2”效应。

2. 定位关键分子: 确定了EBV基因组上的85841G点突变是驱动这一风险交互的核心病毒变异。该突变位于EBNA3B基因内,导致其编码蛋白序列第900位氨基酸由谷氨酰胺(Q)变为精氨酸(R)。

3. 阐明分子免疫机制: 由85841G编码产生的VVILENVSR肽段,能够被HLA-A 11:01分子高效呈递到细胞表面,从而激活强有力的CD8+细胞毒性T细胞应答,有效清除被病毒感染的B细胞,控制病毒在体内的活动,降低鼻咽癌风险。而缺乏HLA-A 11:01的个体则无法有效识别该表位,从而增加了致癌风险。

4. 精准风险分层: 在华南高发区,同时具备“高风险EBV感染”和“ 易感HLA-A背景(A11:01或A02:07)”的双重风险亚群,虽然仅占总人口的20.5%,却贡献了47% 的鼻咽癌病例。

5. 病毒进化之谜: 85841G这种高风险病毒变异并非本地固有,而是约4000年前通过北方和南方EBV毒株基因重组产生的,并因某种正选择压力而在华南地区发生了克隆性扩张,最终与当地人群的HLA基因型“协同富集”,共同导致了该地区鼻咽癌的高发。

 

六. 实验用到的关键试剂整理汇总

该研究用到了大量高品质的细胞培养和分子生物学试剂,以下是根据文献整理的关键试剂及对应的Yeasen(翌圣生物)产品信息:

 

产品名称

产品货号

产品应用简介

Cyclosporin A(环孢素 A)

50602ES

建立EBV转化的B细胞系时,抑制T细胞活化的关键免疫抑制剂,工作浓度2 μg/mL,抑制T细胞活化。免疫抑制研究;器官移植抗排斥研究

Phorbol 12-Myristate 13-Acetate (PMA, TPA, 佛波酯)

50601ES

PKC激活剂,用于体外激活T细胞和诱EBV裂解周期。

Sodium Pyruvate (100 mM)

60370ES

为细胞培养提供能量来源和碳骨架,支持细胞生长

Sodium Butyrate (NaB, 丁酸钠)

51501ES

组蛋白去乙酰化酶抑制剂,用于诱导EBV进入裂解复制周期

Brefeldin A

50504ES

蛋白转运抑制剂,阻断蛋白分泌,用于胞内细胞因子染色和流式检测

Brefeldin A (溶液)  

50502ES

蛋白转运抑制剂,阻断蛋白分泌,用于胞内细胞因子染色和流式检测

Monensin 莫能霉素

50501ES

离子载体,阻断高尔基体转运,用于胞内染色

DMSO(二甲基亚砜,细胞培养级)

60313ES

细胞冻存液成分;CsA等化合物的溶剂

Penicillin-Streptomycin (100×)

60162ES

细胞培养中预防细菌污染的常用抗生素组合

RPMI 1640 Medium

41402ES

RPMI1640培养基

RPMI 1640 Medium (with HEPES, L-Glutamine, D-Glucose and Phenol Red, no Sodium Pyruvate) RPMI 1640培养基(含HEPES、L-谷氨酰胺、D-葡萄糖、酚红;不含丙酮酸钠)

41407ES

淋巴细胞和多种悬浮细胞培养的基础培养基

Fetal Bovine Serum Gold Plus 胎牛血清(特级)

40131ES

胎牛血清

Fetal Bovine Serum Gold Pro 胎牛血清(特级)

40132ES

胎牛血清

L-Alanyl-L-Glutamine (200 mM), GlutaMAX

60701ES

L-谷氨酰胺的稳定替代品,提高细胞生长效率

Water For Injection (WFI) for Cell Culture 细胞培养用注射用水

60167ES

用于细胞培养相关溶液的配制,确保无菌和无内毒素

Recombinant Human IL-2 Protein(CHO)(重组人白介素-2)

90267ES

T细胞体外扩增和激活的关键细胞因子

Recombinant Human IL-7 Protein(重组人白介素-7)

90188ES

促进T细胞存活和稳态增殖的必需细胞因子

Recombinant Human IL-15 Protein(重组人白介素-15)

90113ES

刺激T细胞和NK细胞增殖的分化因子

Luciferase Reporter Assay Kit(萤火虫荧光素酶报告基因检测试剂盒)

11401ES

通过检测荧光素酶活性来定量评估T细胞介导的细胞杀伤效率

Lymphocyte Separation Medium 1.084 淋巴细胞分离液1.084(人单个核细胞、啮齿动物)

40504ES

人外周血单个核细胞(PBMCs)分离

 

七. 常见问题解答(FAQ)

Q1: 为什么建立LCLs时必须使用Cyclosporin A (CsA)?

A: 建立LCLs的过程,本质上是将EBV与来自同一供体的PBMC共培养。如果不用CsA,PBMC中存在的EBV特异性记忆T细胞会迅速识别并攻击新近被EBV感染的B细胞,从而阻止B细胞的转化和永生化。CsA通过抑制T细胞的钙调神经磷酸酶信号通路,阻断其活化和增殖,为EBV感染B细胞并使其成功转化提供了必要条件。

 

Q2: 如果实验中没有使用CsA,会有什么后果?

A: 未能使用CsA是LCLs建立失败的常见原因之一。后果通常是:即使EBV成功感染了B细胞,也会被供体自身的EBV特异性T细胞在几天内迅速清除。最终导致无法获得稳定增殖的LCLs,或者获得的细胞系中混杂了大量活化的T细胞,影响后续实验的准确性和可重复性。

 

Q3:CsA 母液如何无菌处理?
A:建议使用 0.22 μm 滤膜过滤除菌,不可高温高压。母液分装后-20℃保存。

 

Q4:CsA 在 4–6 周内是否会失活?
A:CsA在37℃细胞培养条件下半衰期约2–3天,因此每周换液补加是必要的。

 

Q5:能否使用其他免疫抑制剂(如 FK506)代替 CsA?
A:理论上FK506机制类似,但本研究中明确使用CsA(Yeasen, 50602ES),为保持实验一致性,不建议替换。

 

Q6:如果不加 CsA,LCLs 还能建立吗?
A:极难。除非供体本身EBV血清阴性且无EBV特异性T细胞,但大多数成年人均为EBV阳性,因此 CsA 是 LCLs 建系的必需试剂。

 

Q7: 研究中提到的“Tetramer staining”是检测什么的?

A: “四聚体染色”(Tetramer staining)是一种强大的抗原特异性T细胞检测技术。本研究中,研究人员将HLA-A 11:01分子与85841G编码的肽段(VVILENVSR)组装成荧光标记的四聚体复合物,用以“捕获”和检测样本中能够特异性识别该抗原的CD8+ T细胞。结果显示,在感染了高风险85841G EBV的健康个体中,这部分T细胞的比例显著高于NPC患者,说明这些T细胞在健康人体内起到了关键的保护作用。

 

Q8: 为什么研究者要检测外周血中CD8+ T细胞的比例和活化状态?

A: CD8+ T细胞(即细胞毒性T淋巴细胞)是人体抵抗病毒和肿瘤的核心免疫力量。通过检测它们在外周血中的比例(四聚体染色)和活化程度(IFN-γ),可以评估人体针对特定EBV抗原(如VVILENVSR)的免疫应答强度。研究发现,NPC患者体内针对这一抗原的特异性CD8+ T细胞应答较弱,而健康个体则维持着较强的免疫监视,这与NPC患病风险密切相关。

 

 

参考文献

1. Chen, Y. et al. EBV strain interacts with host HLA to drive nasopharyngeal carcinoma risk. Nature (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10416-8.

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