ERAD调控效应/记忆CD8+T细胞及其在肿瘤免疫中的作用

Tumor immunotherapy has achieved remarkable effects in some tumors, but the applicable population is limited, and it is urgent to discover new molecular targets in regulating tumor immune response. The ER associated degradation (ERAD) composed of Sel1L-Hrd1 is closely related to ER stress, which is involved in the regulation of the synthesis of proteins. In the tumor microenvironment, ERAD not only regulates a variety of malignant behaviors of tumor cells, but also participates in regulating the proliferation, differentiation and function of immune cells, while its exact role in the regulation of anti-tumor immunity of CD8+ T cells remains unclear. Our previous study found that Sel1L molecular deletion can affect the proliferation and apoptosis of peripheral CD8+ T cells. In this study, we generated T cell-specific Sel1L knockout mice, combined with adoptive tumor growth model, to explore the regulation and the potential mechanisms of ERAD on effector/memory CD8+ T cells and tumor immunity. If these were well demonstrated, it will not only be helpful to understand the regulation of effector/memory CD8+ T subsets better, but to find new strategy and target for anti-tumor immunity therapy.

肿瘤免疫治疗在部分肿瘤中已取得显著疗效，但适用人群有限，亟需寻找调控肿瘤免疫应答的新靶点。内质网（ER）Sel1L-Hrd1构成的ER相关降解复合体（ERAD）调控蛋白质合成，与ER应激密切相关。在肿瘤微环境中，ERAD不仅调控肿瘤细胞恶性行为，还调节免疫细胞的增殖、分化及功能，但有关ERAD对CD8+T细胞抗肿瘤功能的调节仍不清楚。本课题组前期研究发现，Sel1L分子缺失可影响外周CD8+T细胞的增殖与凋亡。因此，我们提出了ERAD调控效应／记忆CD8+T细胞稳态，最终影响机体抗肿瘤免疫功能的科学假说。本研究将利用T细胞特异性Sel1L敲除小鼠，结合过继肿瘤生长模型，研究ERAD对效应／记忆CD8+T细胞的调控及在肿瘤免疫中的作用，探讨相关基因的效应与机制，以阐明肿瘤微环境中ERAD在效应／记忆CD8+T细胞稳态和免疫功能中的作用及在肿瘤免疫中的机制，为肿瘤免疫治疗提供新理论和新靶点。

肿瘤的发生发展与肿瘤抗原特异性活化CD8+T细胞介导的细胞免疫密切相关。作为免疫系统中重要的抗肿瘤效应细胞之一，CD8+T细胞在受抗原活化后，其生物学效应需要依赖细胞内大量新合成的功能性膜蛋白和功能性可溶性蛋白。而这些新蛋白的合成需要在内质网(ER)中完成合成和正常的蛋白质折叠。对于此类新合成的蛋白质，ER内有严格的质量控制系统，即ER相关降解复合体(ERAD)对错误折叠或未折叠的蛋白质可进行有效识别、转运及降解，以缓解此类异常蛋白质在胞内的蓄积，从而影响细胞的发育、分化及功能的实现。但ERAD的功能缺失或损伤如何影响CD8T细胞，还尚不清楚。Sel1L分子是构成ERAD的重要组成部分，该分子的缺失可导致EARD对非折叠蛋白质转运功能的障碍。.本项目通过构建T淋巴细胞特异性Sel1L基因敲除小鼠模型结合李斯特菌胞内感染模型，使用流式细胞术、WB技术、PCR技术得出下述结论: ①CD8+T在体外活化时，WB及PCR显示Sel1L分子表达增加。②T细胞Sel1L分子缺失降低CD8+T表面活化标志CD69、CD25的表达，促进CD8+T细胞增殖及凋亡，同时促进胞内因子颗粒酶B和穿孔素的分泌。③ERAD功能缺失增强CD8+T细胞杀伤功能。④Sel1L分子缺失使静息期naïve T比例降低，但是TCM比例较高。但在记忆期，TCM在WT、KO中无明显差别，肺组织TRM比例在KO鼠中下降。通过多重荧光免疫组化染色技术分析了临床结直肠癌患者肿瘤微环境中Sel1L分子与CD8、CD103等标记分子表达，结果发现Sel1L分子在肠癌肿瘤微环境中CD8+T细胞及CD8+、CD103+T细胞上的表达均低于正常组织，同时Sel1L的低表达与患者的不良预后相关，提示肿瘤微环境中ERAD缺失导致CD8+TRM浸润减少并与不良预后相关。本项目通过体内外模型构建，初步探讨了内质网蛋白质控系统ERAD对于效应/记忆CD8+T细胞的调控作用，并且发现在肿瘤微环境中ERAD与TRM亚群及临床患者预后密切相关，为肿瘤免疫治疗研究提供新的方向。