CCL8介导ALA光动力治疗皮肤鳞状细胞癌的效应与机制研究

Squamous cell carcinoma (SCC) was treated by ALA-photodynamic therapy (ALA-PDT) and achieved satisfied outcomes. It was showed strong inflammatory after topical ALA-PDT, with a large number of immune cells in the tumor tissues after treatment, however, the mechanism behind this process remains unclear. According to our previous study, we analyzed ultraviolet induced mouse SCC model samples treated by ALA-PDT via gene chip and bioinformatics, and found C-C motif ligand 8 (CCL8) and its receptors were upregulated significantly after ALA-PDT. We hypothesized that CCL8 is very important for suppressing growth of SCC by ALA-PDT via recruiting immune cells to tumor lesions. In order to confirm the hypothesis, we will further explore the effect and the mechanism of CCL8 induced by ALA-PDT. Clinical samples, mouse SCC models and the system of coculture of primary tumor cells and macrophages will be used to develop further experiments. An insight view into the mechanism can throw lights on a target spot on the development of ALA-PDT sensitizer, and provide new theoretical evidence on the clinical effect.

ALA-PDT能有效治疗皮肤鳞状细胞癌（SCC），治疗后出现强烈的炎症反应，瘤体局部可见大量炎症细胞浸润，但其机制仍不清楚。本课题组前期应用表达谱芯片和生物信息学对紫外线诱导的小鼠皮肤鳞癌样本进行分析，发现ALA-PDT治疗后瘤体局部CCL8 的表达显著上调，同时，其相关受体表达亦显著升高，提示ALA-PDT可能通过上调CCL8的表达趋化免疫细胞在肿瘤治疗部位聚集，打破肿瘤微环境，启动抗肿瘤免疫反应。为验证以上假设，本课题拟进一步应用临床样本、小鼠皮肤鳞癌模型，体外采用原代肿瘤细胞与巨噬细胞共培养等体系从体内、细胞与分子水平，探讨CCL8在ALA-PDT治疗SCC中的作用及机制，为ALA-PDT增敏剂的研发设计提供靶点，为临床应用ALA-PDT治疗皮肤鳞癌提理论基础。

背景：ALA-PDT诱导的特异性抗肿瘤免疫主要依赖于肿瘤局部大量免疫细胞的募集和激活，而趋化因子在募集免疫细胞的过程中发挥着关键作用。在ALA-PDT治疗皮肤鳞状细胞癌（cSCC）中，CCL8表达是否上调，如何发挥作用等科学问题亟待研究。.目的：在紫外线诱导SKH-1小鼠cSCC基础上，建立小鼠皮肤鳞癌细胞系，并构建小鼠cSCC种植瘤模型；在临床cSCC和小鼠cSCC样本中确证ALA-PDT上调CCL8的表达；研究CCL8在ALA-PDT治疗小鼠cSCC中的作用并进一步探索可能作用机制。.方法：建立紫外线诱导小鼠cSCC模型及小鼠cSCC种植瘤模型，基因芯片筛选ALA-PDT后小鼠cSCC组织中上调显著的趋化因子，在临床cSCC和小鼠cSCC中验证ALA-PDT上调CCL8表达，并探索ALA-PDT 对鳞癌细胞和巨噬细胞分泌CCL8的影响；研究ALA-PDT对巨噬细胞的募集及表型影响，CCL8在ALA-PDT对巨噬细胞趋化中的作用；研究ALA-PDT趋化树突状细胞（DCs），促进DCs成熟的作用，并研究CCL8在其中的作用；研究ALA-PDT对T细胞招募作用；研究CCL8在ALA-PDT治疗小鼠cSCC中作用。.结果：从紫外线诱导小鼠cSCC组织中获得皮肤鳞癌细胞，生长良好并能连续传代，稳定增殖。SKH¬-1小鼠皮下注射4×106鳞癌细胞XL50后，注射部位均可形成逐注射部位均可形成逐渐增大的肿物，病理检查结果符合cSCC特征。ALA-PDT后，小鼠cSCC组织中有6个趋化因子基因表达上调（Fold change ≥ 2.5），其中，CCL8表达上调最显著。 ALA-PDT上调CCL8及其受体CCR2、CCR23、CCR5的表达，促进鳞癌细胞和巨噬细胞分泌CCL8。ALA-PDT可趋化M1为主巨噬细胞，并可促进巨噬细胞向M1极化。CCL8在ALA-PDT对巨噬细胞的趋化中发挥关键作用。CCL8在ALA-PDT趋化DCs，促进DCs成熟中发挥重要作用。ALA-PDT招摹CD4+T细胞及CD8+T细胞在cSCC中聚集。CCL8在ALA-PDT治疗小鼠皮肤鳞癌中发挥重要作用，联合使用CCL8可增强ALA-PDT治疗小鼠皮肤鳞癌疗效，提高荷瘤小鼠生存率。.结论：ALA-PDT可能通过上调CCL8表达，募集大量免疫细胞向肿瘤部位聚集，改变肿瘤微环境，最终清除肿瘤细胞。