C5L2在肿瘤免疫监视中的作用及其机制探讨

Cancer immunotherapy is considered to be the most promising treatment for cancer. Complement system is a key component in the natural immune system, and can affect the process of a variety of immune-related diseases including cancer. Recent studies showed that C5a-C5aR signaling were required for the recruitment of myeloid-derived suppressor cell (MDSC) into tumors, promoting tumor proliferation and metastasis. The mechanism is unclear. C5L2 is an intracellular receptor of C5a, and critical for the biological activity of C5a. However, the role of C5L2 in tumor immunity has not been reported. We found that melanoma lung metastasis in C5L2-deficient mice was inhibited, and the number and activity of MDSC in the tumor microenvironment were decreased. In this study, lung metastasis model will be employed to confirm the role of C5L2 in tumor metastasis. Next, the role and mechanism of C5L2 in MDSC regulation will be clarified. Besides, the effect of C5L2 blocking antibody on tumor immune surveillance will be detected in vivo. Our finding will not only clarify the role and mechanism of C5L2 in promoting tumor metastasis, but also provide a theoretical basis for clinical application.

肿瘤免疫研究是肿瘤治疗的重要突破方向。补体是天然免疫的关键成分，广泛参与肿瘤等免疫相关疾病进程。近年来研究表明，补体活化分子C5a能够与骨髓来源的抑制性细胞（MDSC）表面特异性受体C5aR结合，促进肿瘤增殖转移，但其机制不清。C5L2是C5a的胞内受体，对于C5a的生物学活性至关重要，然而，C5L2在肿瘤免疫中的作用目前未见报道。我们近期研究发现，C5L2缺失小鼠肺脏转移瘤形成受抑，肿瘤微环境中MDSC细胞数目和活性降低。我们提出假设：C5L2通过增强MDSC细胞肿瘤组织浸润能力和抑制活性，促进肿瘤转移。本课题拟用小鼠肺转移模型证实C5L2的促肿瘤转移作用，明确C5L2对MDSC细胞功能调节作用及分子机制，最后在体内验证C5L2阻断抗体能否有效抑制肿瘤转移。本课题将不仅阐明C5L2促肿瘤转移作用及其分子机制，也为临床应用转化提供理论基础。

恶性肿瘤严重威胁人类健康，肿瘤免疫研究是肿瘤治疗的重要突破方向。然而，目前肿瘤免疫治疗仍处于辅助地位，主要原因是对免疫系统调控机制认识有限。近年研究发现，C5L2是C5a的胞内受体，对C5a-C5aR生物学活性至关重要，然而，C5L2在肿瘤免疫中的作用目前尚不清楚。本课题首先选用WT和C5L2-/-小鼠建立黑色素瘤肺转移模型，结果发现C5L2-/-小鼠肿瘤发光强度和肺脏表面肿瘤形成数目显著小于WT小鼠。流式细胞仪检测结果进一步显示C5L2-/-小鼠肺脏微环境内巨噬细胞比例降低，NK细胞和CD8+T细胞比例升高，而白细胞、髓样细胞、中性粒细胞、MDSC细胞比例无显著差异。既往研究表明，C5L2主要在粒细胞、巨噬细胞等细胞内表达，在CD8+ T细胞及NK细胞几乎不表达。因此，我们用抗体腹腔注射法去除WT和C5L2-/-小鼠体内巨噬细胞，然后建立肺转移模型，结果显示，去除巨噬细胞后两组小鼠肺脏肿瘤数目差异几乎消失，提示C5L2主要通过调节巨噬细胞影响小鼠肿瘤免疫监视功能。我们的实验结果进一步发现，C5L2-/-小鼠巨噬细胞肿瘤浸润能力及表面CR3受体水平均降低，提示C5L2缺失降低巨噬细胞的肿瘤环境趋化能力，此外，我们还检测了巨噬细胞亚群的比例差异，结果发现，C5L2-/-小鼠M1比例高于WT小鼠，而M2比例低于WT小鼠，提示C5L2还能够通过调节巨噬细胞M1/M2极化影响肿瘤发生发展。最后，我们检测C5a刺激后巨噬细胞内相关信号分子磷酸化水平的变化，结果发现，C5a刺激后p-ERK1/2水平明显升高，提示C5L2通过促进ERK1/2的磷酸化，从而调节巨噬细胞的极化和肿瘤浸润能力。这些发现将为靶向C5L2抑制肿瘤转移的药物开发提供新的思路和靶点，为转化医学提供理论基础。