Th9细胞及其免疫微环境对恶性腹腔积液的影响机制

Several malignant tumors will incur malignant ascites (MA) at the advanced stage.Currently, no previous studies investigated the role of Th9 cells in the MA. This study will extend our previous works and 1) will elucidate the phenotypic and functional characteristics of Th9 cells in MA tumor environment, and their association with various clinical parameters; 2) will identify the presence or absence of various cytokines requiring for generation and differentiation of Th9 cells, the cell origins of these cytokines, as well as the mechanisms by which synthesis and release of cytokines are affected; 3) will explore the optimal conditions for Th9 cell generation, differentiation, and proliferation in vitro experiments, and the interaction and mechanism between and the other immune cells, including regulatory T cells, Th17 cells and Th22 cells; 4) will explore the effects of malignant cells on differentiation and expansion of Th9 cells; 5) will elucidate the mechanism by which Th9 cells are recruited into the abdominal cavity, and the impacts of Th9 cells on prognosis of patients with MA. This study will be able to provide the potential immunologic parameters for differentiating MA from abdominal effusions with the other etiologies, and to identify targeting molecules for treating patients with advance malignancies.

多种恶性肿瘤患者晚期会发生恶性腹腔积液（MA）。目前国内外尚未见有关于Th9细胞在MA免疫微环境中作用机制的研究报道。本项目将在前期的工作基础上揭示 MA 环境中 Th9 细胞的表型和功能特征及其与临床指标之间的关系；确定MA 中是否存在作为Th9 细胞发生和分化所需要的各种细胞因子，揭示合成和释放上述细胞因子的细胞来源和机制；在体外实验中阐明Th9 细胞发生、分化和增殖所需要的最适宜条件，并阐明Th9 细胞与其他免疫细胞如调节性T 细胞、Th17、Th22细胞等之间的相互作用及其作用机制；阐明肿瘤细胞和腹腔其他细胞对Th9 细胞的分化和扩增的影响；揭示Th9 细胞浸润到腹膜腔的机制及其对 MA 转归的影响。本项目的完成将有助于加深人们对MA 发生机制的认识，找出对MA 具有鉴别诊断价值的免疫学指标，并为治疗晚期恶性肿瘤提出重要的靶标分子，具有重要的科学意义和应用价值。

目前临床上尚未有治疗恶性腹腔积液的有效方法。研究表明，免疫细胞介导的免疫反应在恶性腹腔积液的发病过程起了重要的作用。Th9细胞是一种新发现的CD4+T辅助细胞亚群，但在恶性腹腔积液的发病过程的作用仍不清楚，本研究通过临床标本、肝癌细胞实验以及腹水瘤小鼠模型来探索Th9细胞在恶性腹腔积液发病过程中的作用及其机制。本研究临床标本的结果显示：Th9细胞、Th17细胞及其效应分子在恶性腹腔积液患者中升高，它们可能参与了恶性腹腔积液的形成，且这两种细胞在恶性腹腔积液的形成过程中可能存在协同作用；恶性腹腔积液中Th9细胞数量与患者生存期存在负相关关系，Th9细胞高比例组患者的死亡风险比是Th9细胞低比例组患者的2倍，Th9细胞在恶性腹腔积液形成过程中起重要作用，并有可能作为评估预后的指标；CCL20 / CCR6趋化轴可能在Th9细胞募集的过程中发挥作用。体外实验的结果表明： 恶性腹腔积液中存在促进Th9细胞向腹腔募集的物质，CCL20/CCR6趋化轴在Th9细胞募集的过程中发挥作用；IL-9具有促进肝癌细胞增殖、迁移、侵袭的作用；IL-9对肝癌细胞生物学行为的影响是通过激活JAK2/STAT3信号通路，促进JAK2/STAT3信号通路下游分子MMP-2、MMP-9、VEGF的表达实现的。使用肝癌H22腹水瘤小鼠模型的研究结果显示：肝癌H22腹水瘤小鼠体内Th9细胞和Th1细胞的比例升高，Th9细胞和Th1细胞的比例与恶性腹腔积液的体积存在正相关关系；腹腔注射抗IL-9抗体可以有效地降低肝癌H22腹水瘤小鼠腹膜的通透性，减少腹水的量，延长小鼠的生存时间；腹腔注射抗IL-9抗体延长小鼠的生存时间的作用可能是通过抑制Th9、Th1细胞分化，抑制VEGF表达实现。 综上所述，本研究结果表明Th9细胞及其效应因子IL-9参与了恶性腹腔积液的发病过程，Th9/IL-9这种促进恶性腹腔积液发展的作用可能是通过激活JAK2/STAT3信号通路，促进肿瘤细胞增殖、浸润实现的。因此，以Th9细胞和IL-9为靶点，未来可进一步探索其在恶性腹腔积液患者的临床应用价值。