分子影像技术监测半相合NK细胞过继免疫治疗肝癌的作用效果及其机制研究

Clinical trials indicate that haploidentical NK cells infusion help controlling the development of hepatocelllar carcinoma(HCC)，making them ideal candidates to manipulate for therapeutic use against HCC. However, few studies have addressed the trafficking and in vivo behavior of NK cells following adoptive transfer, and the mechanism by which haploidentical NK cells exert anti-tumor activity remains unkown.Here, we intend to investigate the efficiency and molecular mechanisms of adoptive haploidentical NK cell immunotherapy for HCC using multimodal imaging strategy, forcusing on NK cell trafficking and survival following adoptive transfer. An extGluc labeled orthotopic hepatocellular carcinoma mouse model would be applied in combination with Fluc labeled haploidentical NK cells to validate the efficiency of haploidentical NK cells in adoptive immunotherapy for HCC.The phenotype and function of NK cells migrated to tumor environment will be analyzed. Also, whether regulation of CD62L and NKG2D can improve the recuitment of haploidentical NK cells to the liver and enhance their cytotoxity against tumor will be investigated. This study will hold the promise for the control of HCC.

临床实践证实：半相合NK细胞过继免疫治疗肝癌患者已取得初步疗效，是提升肝癌治疗效果的重要突破点之一。半相合NK细胞过继输注后能否有效迁徙、富集于肿瘤病灶区并发挥杀伤功能是影响其治疗效果的关键。针对这一科学问题，本研究充分发挥活体荧光成像在免疫细胞及肿瘤细胞标记方面的优势,结合三维断层扫描技术成像,建立半相合NK细胞及肝癌细胞体内分子影像监测技术，展开半相合NK细胞过继输注后在活体动物体内迁徙、分布、富集、增殖等生物学活性的系统研究，分析半相合NK细胞过继免疫治疗肝癌的疗效，探索趋化至肝脏微环境中的半相合NK细胞的特性及功能，并通过调控NK细胞表面黏附分子CD62L及激活性受体NKG2D的表达诱导其向肝脏迁移并杀伤肝癌细胞。本课题的开展将为肝癌的治疗提供理论基础和新的思路，对辅助肝癌治疗的临床决策及临床个体化治疗方案的选择具有重要意义。

以NK细胞为基础的过继免疫治疗作为一种安全有效的治疗措施，已成为肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）生物治疗发展中最活跃的领域之一。如何诱导治疗性NK细胞有效迁移至肿瘤病灶区并发挥杀伤功能是提高其过继免疫治疗效果的关键，因此，本研究基于免疫细胞和肝癌细胞的体内示踪技术，探索NK细胞过继输注后能否有效迁徙富集于肿瘤病灶区并发挥杀伤功能，同时对其相关分子机制进行了探索。本研究建立了萤火虫荧光素酶标记的（Fluc+ ）NK细胞体内扩增及示踪技术，开展了NK细胞过继输注后分布迁徙和归巢增殖等生物学活性的系统研究，并通过水动力转染技术实现Fms样酪氨酸激酶3配体（FL）在肝脏内高表达，诱导肝脏组织中趋化因子配体CCL7、CXCL10表达上调，从而促进NK细胞向肝脏的迁移，此外，FL表达能够提高肝脏NK细胞表面CD69、Fas Ligand、NKG2D的表达强度，提示FL有增强NK细胞杀伤能力的潜能。进一步研究结果证实：FL具有良好的抗肿瘤作用，能够促进NK细胞过继输注后对HCC的杀伤效果，有利于肿瘤病灶的消退和癌变组织的恢复。本课题的开展将为HCC的治疗提供理论基础和新的思路，对辅助HCC治疗的临床决策及临床个体化治疗方案的选择具有重要意义。