黏膜相关恒定T淋巴细胞通过固有免疫抑制肝癌进展及分子机制研究

The invasion and metastasis characteristics of liver cancer relied more on the interactions of system-microenvironment-tumor rather than cancer cells alone. Innate immunity is another arm of immune system, which can also assist in tumor control. While our previous research indicated that the infiltration of MAIT cells in hepatocellular carcinoma significantly decreased and the secretion of IFN-g, perforin and granzyme B was significantly inhibited in MAIT cells from tumor. Moreover, we found that MAIT cells in the HCC tissues showed higher expression of immune checkpoint related molecules PD-1, Tim-3 and CTLA-4. It seems plausible that MAIT cells was suppressed in the HCC down-regulating its tumor-inhibiting ability and re-educated to promote tumor progression. In this study, our aim is to define the distribution, phenotype and the function of MAIT cells in the HCC as well as to restore the normal function of the subset by targeting PD-1 to inhibit proliferation, invasion and metastasis of HCC cells, extending the understanding of innate immunity in tumor progression and providing potential therapeutic target for clinical treatment.

肝癌发生、发展不仅是癌细胞本身的特性，更是“机体-微环境-癌细胞”三者互动的结果。固有免疫启动、调控适应性免疫，协助机体抗肿瘤。申请人前期发现：肝癌微环境中新型固有淋巴细胞亚群-黏膜相关恒定T（MAIT）细胞浸润显著下调，与其抗癌作用相关的IFN-g、穿孔素和颗粒酶B释放明显降低，癌内MAIT细胞高表达抑制性分子PD-1、Tim-3和CTLA-4。我们推测：MAIT细胞表型和功能受肝癌微环境影响，甚至向促癌方向偏移，抗癌作用受限。本项目以MAIT细胞为切入点，借助最新流式分选与高通量多光谱成像技术，系统鉴定其在肝癌微环境中的分布、表型和临床意义；阐明其迁移、趋化、耗竭与功能偏移的机制；研究其抑制、杀伤肿瘤细胞的作用；并尝试靶向PD-1等免疫抑制分子，恢复MAIT细胞抗肝癌细胞生长、侵袭功能，调控微环境免疫平衡。旨在拓展对固有免疫与肝癌微环境相互作用的认识，为临床肝癌免疫治疗提供新思路。

肝细胞癌（HCC）的发生发展不仅是癌细胞本身的特性，更是“机体-微环境-癌细胞”三者互动的结果。肝脏的免疫由固有免疫主导。固有免疫可通过调控适应性免疫间接或直接抑制肝癌进展。粘膜相关恒定T（mucosal-associated invariantT,MAIT） 细胞是一群特殊的新型固有T细胞亚群，在肝脏中富集最多。然而，MAIT细胞在肝癌中的表型、功能和免疫调节作用仍不清楚。.本项目借助最新流式分选与高通量多光谱成像技术，系统鉴定MAIT细胞在肝癌微环境中的分布、表型和临床意义；解析其迁移、趋化、耗竭与功能偏移的机制；研究其抑制、杀伤肿瘤细胞的作用；并尝试靶向PD-1等免疫抑制分子，恢复MAIT细胞抗肝癌细胞生长、侵袭功能，调控微环境免疫平衡。.研究发现：肝癌组织中MAIT细胞在总T细胞中的比例相对其配对癌旁组织或正常肝组织呈显著性降低；HCC患者外周血中MAIT细胞在总T细胞中的比例也显著降低。相比于癌旁和正常肝组织,肝癌组织中的MAIT细胞低表达共刺激分子CD28和CD127,而高表达CD38和HLA-DR；通过检测T细胞和NK细胞相关的激活和抑制分子，发现肝癌组织中MAIT细胞低表达CD160和KLRG1；肿瘤衍生的MAIT细胞显示出典型的CCR7-CD45RA-CD45RO+CD95+效应记忆表型，具有较低的刺激和效应能力。此外，肿瘤相关的MAIT细胞明显上调抑制性分子，如PD-1、CTLA-4、TIM-3，分泌的IFN和IL17明显减少，颗粒酶B和穿孔蛋白减少，同时产生促进肿瘤的细胞因子如IL8。转录组测序证实，肿瘤衍生的MAIT细胞通过下调富含细胞因子分泌和细胞溶解效应器功能途径的基因，如NFKB1和STAT5B，以及上调IL8、CXCL12和HAVCR2（TIM-3）等基因，向促进肿瘤的方向重新编程。通过FCM、qRT-PCR和多重IHC分析发现，HCC中MAIT细胞的高浸润与不良的临床预后明显相关。HCC浸润的MAIT细胞功能受损甚至被重新编程，使其从抗肿瘤免疫转向促进肿瘤的方向。. 本研究解析了固有免疫与肝癌微环境相互作用，为临床肝癌免疫治疗提供了新思路。