肝癌细胞通过选择性调节HLA I 类等位基因表达逃逸NK细胞和CTL的双重免疫监视机制研究

Classical human leukocyte antigen (HLA) class I molecules play critical role in both natural killer (NK) cell and cytotoxicity T lymphocyte (CTL) regulation through direct binding, and products of various HLA class I alleles have different functions in these process. Loss/downregulation of HLA class I is a frequent event associated with tumor development. However, the expression of HLA class I was found upregulated in majority liver cancer tissues. Findings observed in leukemia indicated that tumor cell could selectively modulate expressions of HLA class I alleles to escape from killing of both NK cell and CTL. In liver tissue, NK cells are abundant, so tumor cells in liver have to escape surveillance from both NK cells and CTLs. Our early study suggests that liver tumor cells may also selectively modulate expressions of HLA class I alleles to escape surveillance from both NK cells and CTLs as leukemia cells do. To test this hypothesis, we will genotype HLA class I and killer cell immunoglobulin-like receptors of liver cancer patients, detect the expression level of each HLA class I allele in liver tumor tissues and adjacent normal tissues， and explore the association of genetic background, aberrant expression pattern of HLA I allelles between clinical manifestation and prognosis of liver cancer patients. This project may not only discover a novel mechanism underlying immune escape of liver cancer, but also provide basis for NK cell therapy for liver cancer.

经典HLA I类分子在NK细胞和CTL活性的调节中均发挥了关键作用，且不同等位基因编码的分子作用不同。在白血病中的发现支持肿瘤细胞在面临NK细胞与CTL的双重免疫压力时能选择性调节HLA等位基因的表达而实现免疫逃逸。肝脏中NK细胞与CTL的数量相当，肝癌细胞必须同时逃逸NK细胞和CTL的双重免疫监视。本研究的预实验结果发现肝癌中确实存在着HLA等位基因的差异性表达现象，推测肝癌细胞很可能也通过选择性调节HLA等位基因的表达而同时逃逸NK细胞和CTL的杀伤。本项目拟对肝癌患者的HLA-A/-B/-C位点和KIR位点进行基因分型,检测肝癌组织中以上HLA位点各等位基因的表达水平，明确其中是否存在HLA I 类等位基因选择性的异常表达，并分析基因多态性、分子异常表达模式与患者的临床表现及预后之间的相关性。本研究拟探索肝癌免疫逃逸的新机制，同时能够为发展基于NK细胞的肝癌的免疫治疗提供实验依据。

经典HLA I类分子在细胞毒性T细胞（Cytotoxicity T lymphocyte, CTL）和自然杀伤细胞（Natural Killer, NK）活性的调节中均发挥了关键作用，且不同等位基因编码的分子作用不同。在肝脏中NK细胞与CTL的数量相当，肝癌细胞必须同时逃逸NK细胞和CTL的双重免疫监视。本研究的预实验结果发现肝癌中存在着HLA等位基因的差异性表达现象，推测肝癌细胞很可能通过选择性调节HLA等位基因的表达而同时逃逸NK细胞和CTL的杀伤。.为检测肝癌组织中HLA等位基因的表达水平，首先建立了覆盖绝大多数汉族人群的等位基因特异性mRNA的荧光实时定量PCR方法。应用该方法在72对位点为杂合的新鲜肝癌和癌旁组织中检测并比较了428条HLA I 类分子等位基因的mRNA表达水平。结果发现：肝癌组织中普遍存在着同一位点两条等位基因表达水平变化不一致的现象（HLA-A位点：31.94％，HLA-B位点：38.57％，HLA-C位点：36.11％）。根据所有HLA配体与其KIR受体的作用规律进行统计分析，发现当KIR受体xx1存在时，其抑制性HLA配体HLA-yy1选择性上调表达 (p = 0.006) ，即肝癌中确实存在有规律的选择性HLA I 类等位基因表达改变。这种规律与预期相符：肝癌细胞选择性地上调能够抑制NK细胞杀伤的HLA等位基因产物。研究结果揭示了肝癌细胞进行免疫逃逸的精细机制；肝癌细胞HLA等位基因表达水平的检测可以用于指导不同肝癌患者选择相应的抑制性KIR的阻断性抗体进行免疫治疗，同时可以为在肝癌患者中应用基于NK细胞的其它免疫疗法提供依据。.此外，本研究分析了HLA等位基因多态性与肝癌发生以及发病年龄的相关性 结果发现， HLA-B*35:01:01G（p = 0.0028, OR = 12.04）及某些单倍型是肝癌发生的独立风险因素，提示T细胞应答可能影响了HBV相关肝癌的发生。HLA-C1C1-KIR2DS2/2DL2基因组合是发病年龄提前的风险因素（ 44 岁vs 50岁，p = 0.004）。此结果为优化现有肝癌监测程序提供了新的思路，在此基础上开展多中心的大样本研究可能为针对我国的HBV感染者制定更有效率的、个性化的肝癌监测程序提供依据。