肺癌肿瘤微环境Leptin-mTOR能量代谢途径调控Treg细胞致免疫逃逸的机制研究

Treg细胞介导的免疫抑制是肿瘤免疫逃逸的重要机制。最新研究发现Leptin缺陷小鼠的Treg数量及抑制功能显著增加。Leptin-mTOR是ATP敏感元件，可帮助细胞获取和解码环境中的能量变化，调节细胞的生长、增殖和分化。然而，肿瘤微环境中Leptin-mTOR对于Treg细胞增殖和功能发挥的作用及机制尚未明了。本课题拟采用BMI等指标校正后研究不同分期NSCLC患者Leptin和Treg表达水平及两者间的关联；观察肿瘤组织中Leptin能量代谢通路活化、Treg数量和功能等指标，明确肿瘤微环境中能量代谢与Treg的内在关联；纯化癌内和癌旁Treg细胞，探讨Leptin能量代谢通路对Treg增殖、功能发挥的影响及其信号通路；以小鼠肺癌模型研究Letpin通路对Treg细胞的调控在肺癌发生发展的重要作用。研究结果有助于阐明肿瘤免疫逃逸与自身营养代谢间的关系，为抗肿瘤的免疫治疗提供新的靶点。

肺癌是我国目前发病率上升最快的癌症，也是在全世界范围内死亡率最高的肿瘤，五年总存活率低于20%。肥胖增加了肺癌发生风险，Leptin（瘦素）是肥胖基因(ob)编码的分泌型蛋白质。非小细胞肺癌（NSCLC）中，Leptin可以直接刺激癌细胞增殖、诱导肿瘤局部微血管形成、促进肺癌细胞增殖和转移。Treg细胞介导的免疫抑制是肿瘤免疫逃逸的重要机制，也是肿瘤免疫治疗的主要障碍。本课题中，我们通过对NSCLC患者临床血液和肿瘤组织标本、瘦素基因缺陷小鼠体内外功能和机制研究，并构建小鼠原位肺癌模型进行瘦素干预，深入探讨了肺癌肿瘤局部微环境中Leptin对Treg细胞功能影响及其机制，初步分析了瘦素水平干预对肺癌进展的远期影响。.课题组首先发现采用BMI等指标校正后不同分期NSCLC患者Leptin与Treg表达水平呈负相关。NSCLC患者外周血Treg及其表面CTLA-4、PD-1、LAG-3显著高于正常或疾病对照组；TNM分期较晚患者外周血和肿瘤组织中Treg及其表面CTLA-4、PD-1、LAG-3显著高于早期患者；肿瘤组织中Treg细胞及表面抑制分子显著高于瘤旁组织。进一步重点探讨瘦素与Treg、Th17相互关系发现：1、瘦素可以通过上调RORγt的表达和转录，促进CD4+T细胞向Th17细胞分化；下调Foxp3 的转录和表达，减少Treg细胞的生成，并减弱其对Teff细胞增殖和效应因子产生的抑制能力。2、CD4+T细胞与肿瘤细胞共培养，CD25显著降低、共抑制分子的表达增高，效应细胞因子产生降低；Treg显著增加，表面共抑制分子表达升高，免疫抑制性因子产生增多。提示肿瘤微环境中 D4+T细胞共抑制分子的高表达、向Treg细胞极化增多，抑制功能增强。3、瘦素基因缺陷CD4+T细胞与肿瘤细胞共培养，其免疫抑制功能更强。在肿瘤环境中补充瘦素可降低Treg细胞比例和功能，提高抗肿瘤因子产生，提升机体抗肿瘤的免疫应答。4、借助小鼠肺癌原位模型，体内干预瘦素发现其对于肿瘤进展具有较好的抑制作用，能够较为明显的影响肺癌模型小鼠的远期生存，但并不能阻止肿瘤进展，进一步优化瘦素干预策略可能是潜在的临床肿瘤治疗手段之一。.本研究初步阐明了肺癌环境中瘦素对Treg和Th17细胞的调控及机理，为更全面的认识肿瘤免疫逃逸与自身营养代谢之间的关系提供了实验数据，为抗肿瘤的免疫治疗提供新的潜在靶位。