小胶质细胞M2型极化在胶质瘤EMT中的作用及分子机制研究

Recent studies have demonstrated that epithelial mesenchymal transition (EMT) plays a critical role in human glioma and is tightly linked with the invasion of glioma cells. Microglia is the major proportion in the central nervous system tumor microenvironment. Effects and mechanisms underling microglia-mediated glioma EMT process are elusive. Our previous study found that the IL-10 and TGF-β1 increased with the time in the supernatant of microglia cocultured with glioma cells. Phenotype detection demonstrated the microglia polarized to M2 phenotype and the expression of p-STAT3/STAT3 increased in the microglia, whereas the miR-124 decreased. Meanwhile, the EMT was observed in glioma cells. Then glioma turned to EMT after TGF-β1 treatment and secreted IL-6 much more. The latter is the promoter of miR-124 and STAT3 signal pathway from the literature. Accordingly, we propose: microglia polarizes to M2 phenotype in glioma microenviroment and then induce glioma cells turn to EMT. EMT glioma cells induce microglia polarize to M2 phenotype. There is a positive feedback loop between M2 phenotype microglia and glioma EMT. We'll further explore the effects and mechanisms of microglial M2 polarization during epithelial mesenchymal transition in glioma. It is useful for understanding the invasive property of malignant gliomas and provide new theoretical basis to improve the curative effect of malignant glioma.

目前认为上皮-间质转化（EMT）也存在于胶质瘤中，并和胶质瘤侵袭性相关，小胶质细胞（MG）作为中枢神经系统肿瘤微环境中最主要的免疫细胞，在胶质瘤EMT过程中的作用鲜有报道。我们前期研究发现MG和胶质瘤细胞共培养后，共培养体系中IL-10、TGF-β1浓度随时间持续增多，且MG向M2型极化，MG中miR-124表达下降，p-STAT3/STAT3增加，而胶质瘤细胞发生了EMT改变；进一步又证明TGF-β1诱导胶质瘤细胞发生EMT，转化后胶质瘤分泌IL-6明显增加。根据报道IL-6可以在肝癌中诱导miR-124下调及STAT3通路活化。故假设：胶质瘤微环境中小胶质细胞向M2型极化并介导胶质瘤EMT过程，胶质瘤细胞EMT后分泌细胞因子又促进MG向M2极化，形成一个正反馈环路。本项目拟明确MG向M2型极化与胶质瘤EMT的相关性，并深入探讨其分子机制，为胶质瘤防治新策略提供更多理论依据。

胶质瘤是中枢神经系统最常见，致死率最高的恶性肿瘤，死亡率高居颅脑疾病的第二位。虽联合手术切除、化疗和放疗等各种方法，但疗效均不理想，特别是高级别胶质瘤中位生存期仅1 年左右。胶质瘤治疗的瓶颈在于肿瘤复发，这和胶质瘤的生长特性密切相关，胶质瘤呈侵袭性生长，与周围正常脑组织之间分界不清，无论在肉眼还是显微镜下都难以彻底清除，浸润到周围临近组织的残留肿瘤细胞为成复发的来源。. 目前认为上皮-间质转化（EMT）也存在于胶质瘤中，对胶质瘤侵袭性生长具有重要作用，但其中参与调控的分子机制尚不清楚。小胶质细胞（MG）是中枢神经系统免疫调节中的关键细胞，其受所处微环境的调控发挥双向免疫调节作用，小胶质瘤在胶质瘤细胞EMT过程中的作用鲜有报道，小胶质细胞在胶质瘤肿瘤微环境中的作用也有待深入研究。我们主要围绕胶质瘤肿瘤微环境中小胶质细胞的功能作用及其与胶质瘤细胞EMT的相互作用进行了深入的探讨。主要研究了以下三个方面的内容（1）小胶质细胞M2极化与胶质瘤细胞EMT 的相关性；（2）胶质瘤细胞发生 EMT 后生物学功能变化 小胶质细胞极化后细胞因子分泌的变化；（3）小胶质细胞在胶质瘤侵袭转移中的作用机制。. 我们研究发现MG和胶质瘤细胞共培养后，共培养体系中IL-10、TGF-β1浓度随时间持续增多，且MG向M2型极化；M2型小胶质细胞促进了胶质瘤血管拟态的发生，诱导胶质瘤细胞发生EMT改变；进一步证明TGF-β1诱导胶质瘤细胞发生EMT，转化后胶质瘤分泌IL-6明显增加。小胶质细胞M2型极化促进胶质瘤EMT，胶质瘤EMT后分泌细胞因子又促进MG向M2极化，形成一个正反馈环路。而抑制 TGF-β1和 IL-6打破了这种环路，减弱了胶质瘤的侵袭能力。另外，胶质瘤与小胶质细胞共培养后，当小胶质细胞 M2极化时，检测到M2型小胶质细胞较 M1型及非激活型小胶质细胞miR-124表达下降， p-STAT3/STAT3增加。增加miR-124表达水平及阻断 STAT3信号通路后，小胶质细胞M2极化与胶质瘤 EMT的正反馈环路也被打破，并且胶质瘤的侵袭性的生物学功能也发生抑制。. 因此，深入探讨胶质瘤侵袭性的机制，对减少胶质瘤复发，改善预后具有重要的临床意义。