乳腺癌原发、转移部位与外周血之间CD4+CD25+Tregs TCR β CDR3组库异质性分析

CD4+CD25+regulatory T cells (Tregs) is closely related to the type of pathology, metastasis and prognosis of breast cancer. But the relation and difference of Tregs in the primary tumor tissue, the tumor metastatic tissue and peripheral blood has not been elucidated. Our research group established the high-throughput sequencing (HTS) CDR3 repertoire techniques and analysis platform, and discovered the different characteristics of total T cells CDR3 spectratyping and repertoire in the breast cancer tumor tissue, metastatic axillary lymph node and peripheral blood. In this program, we would study the TCR beta chain CDR3 repertoire of CD4+CD25+ Tregs and CD4+ CD25 – total T cells, in the FVB mice with MMTV gene（or breast cancer cell lines inoculated mice）, the spontaneous breast tumor C3H/He mice, the clinical breast cancer volunteers. Analysis of the Tregs TCR beta CDR3 repertoire heterogeneity and homogeneity in the primary tumor tissue, the tumor metastatic tissue, the tumor metastatic axillary lymph node and peripheral blood in the breast cancer of mice and volunteers. To enudleate the influence of Tregs by breast tumor micro environments. And would be provided the CD4+CD25+ Tregs CDR3 target for the individualized immune mechanisms, treatment and prognosis of breast cancer.

CD4+CD25+Tregs的数量或比例，同乳腺癌的病理、转移、预后等密切相关，但乳腺癌原发、转移部位与外周血之间Tregs的区别和联系并没有被阐明。课题组在国内率先建立高通量测序（HTS）CDR3组库的技术和分析平台，前期研究发现乳腺癌患者肿瘤组织、转移淋巴结、外周血之间总T细胞CDR3谱系和CDR3组库存在不同的特征。本申请项目以转MMTV基因FVB小鼠(或鼠乳腺癌细胞系接种小鼠）、自发乳腺肿瘤C3H/He小鼠、临床乳腺癌志愿患者为研究对象，制备肿瘤原发、转移部位组织和外周血样本，分选出CD4+CD25+Tregs和CD4+ CD25– 总T细胞，HTS技术测序出TCR β CDR3组库, 系统对比乳腺癌不同组织部位CD4+CD25+Tregs的异质性，解析乳腺肿瘤微坏境对Tregs的影响，为乳腺癌个体化免疫机制、治疗和预后，提供基于CD4+CD25+Tregs CDR3靶标的新的思路、技术和手段。

项目背景：乳腺癌患者原发肿瘤组织、转移部位的总T细胞及其Tregs等亚群的来源和特征,与外周循环免疫系统T细胞之间的差异，一直没有得到详细的解析。.本项目开展的主要研究内容：以鼠乳腺癌细胞系接种小鼠模型、自发乳腺肿瘤C3H/He小鼠、临床乳腺癌志愿患者为研究对象，制备肿瘤原发部位、转移部位的组织样本和外周血样本，对研究样本研究样本总T细胞、分选的CD4+CD25+Tregs细胞和CD4+ CD25–总T细胞，采用HTS技术测序出TCR β CDR3组库，系统对比乳腺癌患者不同组织部位的总T细胞、CD4+CD25+Tregs的同质性和异质性，解析乳腺肿瘤微环境对T细胞及亚群的影响。.发现的重要结果和科学意义：（1）4T1荷瘤Balb/c小鼠的乳腺癌组织和肺转移组织的CD4+CD25+T细胞 CDR3受体库具有不同于外周血之间的特征，可能和乳腺癌的微环境密切相关。（2）自发性乳腺肿瘤C3H/HeJNju小鼠肿瘤组织中存在较多高频克隆增殖的Treg细胞，其可能在肿瘤组织中抑制效应T细胞的抗肿瘤免疫应答，从而促进肿瘤的生长和转移。（3）乳腺癌患者乳腺肿瘤组织、腋窝肿瘤转移淋巴结、腋窝无肿瘤转移淋巴结、外周血中样本中，T细胞TCR α&δ链CDR3受体库分别有着独特的组成和特征，不同个体相同组织之间T细胞CDR3受体库多样性与机体的适应性免疫应答密切相关。（4）乳腺癌患者乳腺肿瘤组织、腋窝肿瘤转移淋巴结、腋窝无肿瘤转移淋巴结和外周血中，T细胞TCRβ链CDR3受体库分别有着独特的组成和特征，T细胞CDR3受体库的这种空间异质性提示乳腺癌患者局部和全身有着不同的T细胞免疫应答，可为乳腺癌的免疫机制、免疫防治研究提供基础数据和新的研究思路和技术。研究相关内容已经发表论文9篇，待发表论文3篇，参与全国学术会议交流2篇（会议摘要）和申请中的专利2项，部分乳腺癌相关的CDR3组库序列通过文章等方式进行共享，已培养毕业研究生5名和青年老师3名。