HMGB1诱导MDSC生成促进肾癌免疫逃逸的实验研究

Immune escape mechanism play an pivotal role in tumor metastasis and recurrence.Although high mobility group box-1 (HMGB1) and myeloid-derived suppressor cells(MDSC) have been implicated into tumor immune escape mechanism, the correlation between HMGB1 and MDSC in the tumor immune escape mechanism remained unknown. Our previous research have shown that HMGB1 is highly expressed in renal cell carcinoma(RCC), and intratumoral HMGB1 expression was positively correlated with peritumoral MDSC. These results hint that HMGB1 and MDSC may have internal link in the immune escape mechanism of RCC. This study assessed the expression of HMGB1 and MDSC by immunohistochemistry in tissue microarrays. In addition, we analyse the correlation between them and their prognosis value. Next we analyse whether murine RCC could induce MDSC in HMGB1-dependent manner, and the effect of MDSC in antitumor immune response. Finally, we try to elucidate whether HMGB-short hairpin RNA and HMGB antibody could influence the transformation and function of MDSC in murine RCC. Based on above research, we try to elaborate whether RCC-derived HMGB1 mediate tumor immune suppression via induction of MDSC, which could pave the way for the treatment of RCC based on HMGB1 strategy.

免疫逃逸是恶性肿瘤复发及转移的重要免疫学机制，高迁移率族蛋白-1（HMGB1）及髓系来源的抑制性细胞（MDSC）均与肿瘤免疫逃逸密切相关，但目前关于HMGB1与MDSC在肿瘤免疫逃逸中的相互作用及机制尚不清楚。课题组前期研究发现：肾癌高表达HMGB1，肿瘤中HMGB1表达与癌旁MDSC数目呈正相关，提示HMGB1与MDSC可能在肾癌免疫逃逸中具有内在联系。在此研究基础上：本课题拟通过组织芯片检测临床肾癌标本中HMGB1及MDSC的表达，分析两者相关性及与患者预后的关系；通过小鼠肾癌模型研究是否可通过HMGB1途径诱导MDSC的生成、MDSC对抗肿瘤免疫影响；最后应用HMGB1-shRNA及抗体探讨其对小鼠肾癌中MDSC生成及其免疫抑制作用的影响。通过上述研究，力图阐明HMGB1诱导MDSC生成在促进肾癌免疫逃逸中作用，为以HMGB1为靶标的肾癌防治策略提供理论依据。

免疫逃逸是恶性肿瘤复发及转移的重要免疫学机制。MDSC是已活化的髓系不成熟的异质性细胞群体，可以通过多种机制发挥免疫抑制功能。而HMGB1作为一类进化高度保守、广泛表达于多种组织细胞的一种非组蛋白染色体结合蛋白，广泛参与多种肿瘤的发生、发展。但目前关于HMGB1 与MDSC 在肿瘤免疫逃逸中的相互作用及机制尚不清楚。本研究通过收集1999 年1月～2005年12月肾透明细胞癌患者资料，随机选取其中有完整随访资料的223例肾癌石蜡标本，免疫组织化学检测肿瘤及癌旁组织中HMGB1与MDSC标志物（CD11b）的表达。同时统计患者性别、年龄、肿瘤TNM分期、肿瘤核分级、肿瘤大小及肿瘤预后情况。结果显示肾癌高表达HMGB1，且HMGB1表达与肿瘤TNM分期、肿瘤大小呈正相关；癌旁CD33+MDSC表达高于肿瘤中表达（49.75±32.51 v.s 24.32±25.44）；相关性分析显示HMGB1表达与癌旁CD33+MDSC呈正相关(Spearman相关分析r=0.298，P=0.021)。单因素生存分析及多因素生存分析均显示肿瘤中HMGB1表达与癌旁MDSC数量是肿瘤不良预后的独立危险因素。此外通过另外收集有完整随访资料的73例肾癌病人术前外周血，流式分析检测外周血中CD14+HLA-DR-MDSC数量，同时统计患者性别、年龄、肿瘤TNM分期、肿瘤核分级、肿瘤大小，结果显示外周血中MDSC数量与肿瘤TNM分级及肿瘤大小呈正相关。此外通过成功建立的Balb/c小鼠RENCA肾癌模型研究证明HMGB1抗体可以剂量依赖性的减少荷瘤小鼠肿瘤生长。进一步流式分析检测荷瘤小鼠脾脏中CD3、B220、CD11c、CD11b和Gr-1的表达，结果显示HMGB1抗体不影响T、B细胞数量及比例，同时也不影响CD11c+细胞数量，但可以显著减少CD11b+细胞和Gr-1+细胞的比例，同时特异性减少Gr-1+CD11c+MDSC数量。体外实验同样证实HMGB1抗体（10ug/mL）显著刺激CD11c高表达，并刺激CD11c+树突状细胞的分化，抑制CD11b和Gr-1低表达，抑制CD11b+ Gr-1+MDCSs的分化。而对CD2和B220表达影响甚少。通过以上研究初步阐明HMGB1 诱导MDSC 生成在促进肾癌免疫逃逸中发挥重要作用，而通过应用HMGB1抗体可以通过通过抑制MDSC生成发挥抗肿瘤