顺铂耐药NSCLC自分泌CXCL5逃逸CD8+T细胞肿瘤免疫的机制研究

Chemotherapy drug resistance is one of the difficulties in non-small cell lung carcinoma(NSCLC) treatment. Immunotherapy is the new hope in tumor treatments in recent years, but chemotherapy drug-resistant lung cancer can escape from immune cell killings, in turn limits immunotherapy efficiency. In our previous research results, we found cisplatin-resistant NSCLC can escape from immune cell killings via high expression of PD-L1. However, the mechanism how cisplatin-resistant NSCLC maintains high expression of PD-L1 remains unclear. Recently, we found cisplatin-resistant NSCLC may maintain high expression of PD-L1 by highly autocrining CXCL5, furthermore, PD-L1 can stimulate tumor cell autocrining CXCL5. This positive feedback loop promotes cisplatin-resistant NSCLC escaping from CD8+ T cell immunity. Based on our new findings, we hypothesized that CXCL5 is a potential target in reversing cisplatin-resistant NSCLC immunotherapy escape. With this proposal, we will further: (1) demonstrate that cisplatin–resistant NSCLC escapes from CD8+ T cell immunity by multiple gene over expression and silence, ELISA, flow cytometry, animal models and some other ways; (2) reveal the regulation mechanism of CXCL5-PD-L1-CXCL5 positive feedback loop; (3) explore the effect and safety of combination use of anti-CXCL5 antibody and anti-PD-L1 antibody. In conclusion, successful competition of this project will provide new molecular target for cisplatin-resistant NSCLC immunotherapy.

化疗药物耐药是非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗难点之一。免疫治疗是近年来抗肿瘤治疗的新希望，但疗效为免疫逃逸现象所掣肘。我们既往研究结果表明：顺铂耐药NSCLC通过高表达PD-L1逃逸免疫细胞查杀，但PD-L1高表达的机制尚未阐明。前期实验进一步发现：顺铂耐药NSCLC通过增强自分泌CXCL5维持PD-L1高表达，PD-L1能够进一步诱导CXCL5分泌，促进顺铂耐药NSCLC逃逸CD8+T细胞肿瘤免疫。以上研究结果提示，靶向抑制CXCL5在免疫治疗中拥有良好应用前景。在此基础上，我们拟通过多基因过表达及沉默、ELISA、流式细胞术、动物模型等途径详尽阐述顺铂耐药NSCLC逃逸CD8+T细胞肿瘤免疫的现象并揭示CXCL5-PD-L1-CXCL5正反馈弧的具体调控机制，同时探索CXCL5单抗与PD-L1单抗联合免疫治疗的效果与安全性，为临床免疫治疗顺铂耐药NSCLC提供新思路、新靶点。

顺铂药物化疗是非小细胞肺癌（NSCLC）临床一线治疗，但耐药现象成为治疗难点。近年来，化疗联合免疫治疗成为一种新的治疗方式，取得优于前者的治疗效果，但内在机制尚不明确。本项目研究结果表明：顺铂可诱导NSCLC表达PD-L1，顺铂耐药NSCLC则高表达PD-L1，因此顺铂化疗联合PD-L1单抗免疫治疗效果优良。机制研究部分，项目研究发现：（1）顺铂耐药NSCLC自分泌CXCL5，结合胞膜受体CXCR2，上调胞内PTEN-PD-L1信号通路，并且构建PD-L1- CXCL5- PD-L1正反馈弧，抑制CD8+T细胞浸润，抑制CD8+T细胞免疫；（2）顺铂耐药NSCLC旁分泌CXCL5募集肿瘤相关粒细胞浸润，肿瘤相关粒细胞浸润肺癌微环境进一步上调NSCLC表达PD-L1，抑制CD8+T细胞免疫；（3）顺铂耐药NSCLC与肿瘤相关粒细胞相互接触后可以上调肿瘤相关粒细胞表达PD-L1，抑制CD8+T细胞活化效应。（4）肺癌临床样本研究确立CXCL5表达与肿瘤分期、CD8、PD-L1、CD66b等临床特征有关，高表达CXCL5与患者总生存（OS）、无进展生存（RFS）较差有关。（5）小鼠实验验证细胞实验结果，联合应用CXCL5抑制剂与PD-L1单抗效果优于单一用药，且未及心肝脾肺肾等脏器毒性，具备良好的生物安全性。本项目通过多基因过表达及沉默、ELISA、流式细胞术、免疫荧光、动物模型、临床标本研究等多途径在细胞、动物、人体三个层面详尽阐述顺铂耐药NSCLC高表达PD-L1逃逸CD8+T细胞肿瘤免疫的现象并揭示具体调控机制，同时验证CXCL5抑制剂与PD-L1单抗联合免疫治疗的优良效果与安全性，为临床免疫治疗联合顺铂化疗提供了机制佐证。同时，本项目揭示了CXCL5在顺铂耐药NSCLC治疗中的意义，为顺铂耐药NSCLC患者的临床治疗提出了提供新思路、新靶点。