低剂量辐射对NK细胞与DC之间cross-talk的影响及机制研究

The hormesis-effect induced by low-dose radiation can result in the enhancement of the immune function of organism, which is one of the important factors responsible for improved cancer therapeutic gain, but the mechanism remains to be further elucidated. On the basis of hormesis-effect induced by low-dose radiation on natural killer cells, this study will explore in vitro and in vivo as follows: (1) the role of low-dose radiation on promoting natural killer cells to induce the maturation and cytokine secretion of dendritic cells; (2) the synergistic effect of dendritic cells on the activation of natural killer cells induced by low-dose radiation; (3) the mechanism of the effect of low-dose radiation on the cross-talk between natural killer cells and dendritic cells. Based on the work above, we expect to provide a new idiea for the research on the mechanism of enhancement of immune response induced by low-dose radiation, and also provide a theoretical basis for the application of low-dose radiation on cancer immunotherapy.

低剂量辐射的兴奋性效应能使机体免疫功能增强，发挥抗肿瘤作用，但具体机制尚待进一步阐明。本研究在低剂量辐射诱导NK细胞产生兴奋性反应的基础上，将从体内和体外两个角度进行分析，拟探讨：（1）低剂量辐射促进NK细胞诱导DC成熟及细胞因子分泌的作用；（2）DC协同低剂量辐射促进NK细胞活化的作用；（3）低剂量辐射对NK细胞与DC之间相互作用的影响机制。期待为低剂量辐射诱导免疫效应增强的机制研究提供新的思路；同时为低剂量辐射应用于抗肿瘤的免疫治疗提供理论依据。

恶性肿瘤是当前严重影响人类健康、威胁人类生命的主要疾病。虽然目前用于恶性肿瘤治疗的手段有很多，包括手术、放疗、化疗、内分泌治疗等，但大多缺乏特异性和靶向性，不仅杀死肿瘤细胞还破坏正常细胞的功能，导致患者免疫功能严重下降，给患者带来极大的毒副作用。如何找到一种新的治疗方法能够激发或重塑机体免疫系统，加强肿瘤细胞的杀伤作用，是肿瘤临床治疗迫切需要解决的问题。本项目所在实验室近10 年来的研究发现，低剂量辐射拥有独特的生物学效应，符合肿瘤治疗的理想模式，具有美好前景和重要的临床意义。. 本项目基于课题组关于低剂量辐射的兴奋性效应的前期工作基础，通过，运用流式细胞术、ELISA、Real-time PCR 及Western-blot 等分子生物学方法，在细胞及动物水平观察低剂量辐射对NK细胞的兴奋性效应是否影响DCs的生物学行为；DCs是否能够协同低剂量辐射促进NK细胞的活化及杀伤活性；以及低剂量辐射对NK细胞和DCs之间cross-talk 的作用及分子机制，探讨了低剂量辐射增强免疫细胞的免疫效应治疗肿瘤新模式的可行性，以期提高肿瘤治疗的疗效。. 研究中我们通过细胞及动物实验的研究发现低剂量辐射具有促进NK细胞诱导DCs成熟及细胞因子分泌的作用，同时DCs又能协同低剂量辐射促进NK细胞的杀伤活性，而其相互之间的影响机制主要与NK细胞表面的活化性受体NKG2D及DCs表面相应的配体MICA/B表达变化相关。通过本研究我们推测低剂量辐射有可能作为一种新的抗肿瘤治疗的有效方式，或作为免疫治疗佐剂与其他抗肿瘤药物联合应用；而低剂量辐射、NK细胞和DCs的连用有可能成为一种新的免疫治疗的方式，应用于抗肿瘤的临床治疗中。. 低剂量辐射对免疫系统的兴奋效应是目前放射生物学研究的重要领域，但机制仍不清楚，本研究结果证明了低剂量辐射的免疫细胞的兴奋是在机体的整体水平、细胞水平以及分子水平上广泛存在的一种生物学现象。另外，现在的放射工作由于防护意识的提高和防护条件的改善，工作人员所受的都属于低剂量辐射的范畴，因此低剂量辐射作用的研究有着现实的意义。