补体系统在非可控性炎症恶性转化调控网络中的作用

尽管非可控性炎症恶性转化的详细调控网络及其具体分子机制十分重要，但至今仍不清楚。补体作为先天性免疫的主要部分和联系先天性和获得性免疫的桥梁，可协调整个免疫和炎症反应，但其在上述恶性转化过程中的作用研究国际上也刚刚起步。申请人拟在丰富的补体研究经验的基础上，把补体研究的方法与理论引入该恶性转化的调控网络研究中，探讨补体相关的恶性转化机制。研究拟以慢性结肠炎恶性转化为例，从体外的动物细胞到人体细胞，从肿瘤细胞到免疫细胞，从体内的众多补体基因敲除实验动物模型到结肠癌患者，从肿瘤局部的微环境到整个机体，全面深入地研究并阐明补体激活后在非可控性炎症恶性转化过程中的作用和途径，并在细胞、分子和基因水平上研究其产生的后续生物学效应，最终充实肿瘤抗体免疫治疗学理论以及丰富炎症恶性转化过程的调控网络，同时发现恶性转化过程中的关键节点，并作为肿瘤的预测、诊断标志物或防治药物靶点的可能性。

慢性非可控性炎症是恶性肿瘤的重要致病因素之一，涉及到复杂的调控网络，包括细胞水平、分子水平以及基因水平的不同信号通路变化及相互作用，揭示该调控网络的变化对肿瘤的发生发展非常重要，但至今仍不清楚。因此，以非可控性炎症恶性转化的调控网络为研究突破口，在细胞，分子及基因水平上分析动态调控网络的关键节点在炎性相关复杂疾病发生发展中的作用，并进一步阐明其在疾病的预防，治疗及预后中的作用，具有十分重要的科学意义。补体系统作为先天性免疫的主要组成部分以及连接获得性免疫的桥梁，可协调整个免疫恶化炎症反应，但其在上述炎癌转化过程中的作用还不清楚。项目负责人在本课题中以结肠炎恶性转化为疾病模型，研究在慢性炎症恶性转化的过程中，补体激活的状况以及补体激活后诱导产生的下游细胞与分子效应与肿瘤发生发展的关系，以及补体激活后产物在体外对肿瘤细胞和免疫细胞的影响。首先，我们通过AOM（azoxymethane，氧化偶氮甲烷）/DSS（dextran sodium sulfate，硫酸葡聚糖钠）诱导成功构建了该结肠炎恶性转化动物模型，通过采集不同诱导时间点（0、2、5、8、11周）和不同诱导条件（1.5%和2.0%DSS）下的组织细胞（骨髓、直结肠、血液、脾脏）和血清样本，发现MDSCs（Myeloid-Derived Suppressor Cells, 髓性来源的免疫抑制细胞）在炎癌转化过程中发挥了关键作用，其在直结肠部位的水平与肿瘤的大小呈密切正相关，在脾脏中的水平与CD8+T细胞含量呈密切负相关， 说明了其下游作用机制很可能是通过CD8+T细胞发挥作用，通过对CD8+T细胞的增殖与功能抑制，造成局部强烈的免疫抑制微环境，最终促进了结肠癌的发生与发展。进一步我们通过基因敲除小鼠，发现补体成分C5对MDSCs的增殖与招募发挥了决定性的作用。敲除C5基因后，小鼠完全没有肿瘤形成，在直结肠局部没有MDSCs的聚集，只有由大量淋巴细胞组成的新生淋巴小结。我们正通过C5a两种受体C5aR和C5L2的基因敲除小鼠，以及临床样本进一步验证C5的作用机制，最终阐明补体系统在慢性非可控性结肠炎恶性转化过程中的作用及分子细胞机制。