lncRNA-AL139008.2介导的巨噬细胞极化在胃癌免疫微环境中的作用及机制研究

Polarization of tumor associated macrophage (TAM) play important role in the tumor microinviroment, occurrence and progression of gastric cancer (GC). TAMs polarization is a complex process, which is compounded of many factors. Illuminating the biological factors and the mechanisms of TAMs is the hotspot of immunotherapy research of GC. Recent studies have found that lncRNAs are significance in the regulation of tumor-associated field including immunoregulation. Whether lncRNAs take part in the polarization of TAMs is still unclear. Our previous results have identified many changed lncRNA in the process of TAMs polarization, and demonstrating that AL139008.2 participate in the polarization of TAMs. On the basis of previous results, present study will explore the function, interaction of factors and mechnism of lnc-AL139008.2 and other lncRNAs. We also definite the signal pathway and targets in this progression and establish the molecular network in the progress of TAMs polarization. This study provides the experimental and theory basis for immunotherapy GC.

肿瘤相关巨噬细胞（Tumor associated macrophage，TAMs）极化在胃癌免疫微环境及肿瘤发生、发展过程中具有重要的调控作用。TAMs极化是由多分子参与的复杂过程，解析参与该过程的生物分子及其作用机制是胃癌免疫治疗领域的研究热点。lncRNA在包括免疫调节在内的多种肿瘤相关事件中发挥重要作用，但其对TAMs极化的作用及分子机制研究较少。本课题前期研究鉴定出大量在胃癌TAMs极化过程中发生表达变化的lncRNA，并初步证明lnc-AL139008.2的异常表达对巨噬细胞极化具有重要的调控作用。在此基础上，本研究将进一步系统性研究在胃癌TAMs极化过程中lnc-AL139008.2等lncRNA的功能、与其相互作用的分子和作用形式，及其下游信号通路和靶分子等。初步绘制lncRNA参与TAMs极化过程的分子网络，为以TAMs为靶点的胃癌分子免疫治疗提供理论和实验基础。

作为肿瘤微环境（TME）中的可塑性和异质性细胞群，肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）在癌症进展过程中从M1型巨噬细胞转变为M2型巨噬细胞。然而，TAMs表型变化的的分子机制并不明确，有待深入研究。长链非编码RNAs（lncRNAs）可以作为基因表达的重要调节因子，参与调控机体各种生物学过程。 本研究中，我们利用巨噬细胞极化模型及LncRNA基因芯片技术，发现了一个新的lncRNA NR-109，研究定义了其全长和亚细胞定位，发现其在M2型巨噬细胞和CD206+ CD163+TAMs中显著高表达，NR-109的过表达和敲低表达显著影响了M2型巨噬细胞的表面标志物CD206和 CD163的表达，以及细胞因子CD206、Arg-1、CCL22、TGF-β和IL-10的表达水平。此外，与M2型巨噬细胞共培养的肿瘤细胞相比，与敲低lncRNA NR_109的巨噬细胞共培养的胃癌细胞、乳腺癌细胞及结肠癌细胞的增殖、侵袭和转移能力明显下降。另外我们还构建了人源化免疫小鼠的模型，发现与M2型巨噬细胞共培养的肿瘤细胞相比，与稳定敲低NR_109基因的M2细胞共培养的肿瘤细胞在小鼠体内增殖和肺转移能力下降，并发现敲低NR_109基因的M2细胞调控了小鼠的免疫功能。在机制研究中，我们发现NR_109与FUBP1结合，过表达NR_109竞争性结合了FUBP1，从而减少了JTV-1与FUBP1的结合，也就减少了JTV-1对FUBP1的泛素化作用，使得FUBP1的泛素化降解减少，稳定性增加。另一方面作为转录因子之一，c-Myc提高了NR_109的转录水平，因此形成了NR_109/FUBP1/c-Myc的正反馈回路，促进巨噬细胞向M2型方向极化，进一步促进了癌症的进展。在临床标本研究中，NR_109在胃癌（GC）和乳腺癌（BC）的CD163+ TAMs中的表达显著增加。总之，我们的观察首次表明，NR_109可能通过NR_109/FUBP1/c-Myc途径在控制M2巨噬细胞的极化和功能方面发挥关键作用。