抑制免疫检查点PD-1/PD-L1减轻非小细胞肺癌放疗抵抗的研究

Programmed death 1/programmed death ligand 1 (PD-1/PD-L1), as the checkpoint of negative costimulation factor in immunity system, play a crucial role in tumor progresssion, metastasis. Our previous studies found that the high expression of PD-L1 in non-small cell lung cancer (NSCLC) had close association with radiation resistance. The role of PD-L1 is unclear in radiation resistance. But we testified that PD-L1 could make tumor cell more proliferation and exhaustion of CD8+ T cells in tumor microenviroment. On the basis of the preliminary results, we intend to investigate the PI3K/AKT, STAT3 proliferation signaling pathway, the Bim/Bcl2 apoptosis signaling pathway and the immunity evasion by siRNA interference, western blot, immunohistochemistry and other lab methods in NSCLC cell lins and C57BL6 mouse model. The clinical samples will be used to confirm our results. This will provide new methods to solve the radiation resistance in clinic.

程序性死亡分子1（programmed death 1, PD-1）/程序性死亡分子1配体（PD-1 ligand, PD-L1）是免疫系统负性共刺激因子检查点，在肿瘤复发、转移等生物学行为中发挥重要作用。本课题前期研究发现非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）细胞株的PD-L1高表达和放疗抵抗有关。PD-L1高表达引起NSCLC放疗抵抗的分子机制并不清楚，我们的预实验证明PD-L1高表达导致NSCLC增殖能力变强、肿瘤微环境中CD8+的T细胞耗竭。因此，本课题拟采用siRNA干扰技术、Western Blot、免疫组化等方法从PI3K/AKT、STAT3等调控肿瘤增殖和Bim/Bcl2等调控肿瘤凋亡的通路以及免疫逃逸方面在细胞和动物水平探讨抑制PD-L1表达减轻NSCLC放疗抵抗的原因和机制，并用临床标本验证，为临床解决放疗抵抗难题提供新思路。

肺癌是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤，其中约85%的患者为非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）。早期的患者可以进行手术治疗，但是这部分患者不足20%。以铂类为基础的化疗可以提高生存，但是缓解率很低。靶向治疗对于有靶基因突变的患者缓解率高但是，此类药物只针对特定人群，且治疗一段时间后，耐药是不可避免的。约有70%以上的肺癌患者在治疗过程中需要接受放射治疗，有效率可高达60%以上，但是由于肿瘤细胞存在放疗抵抗的问题，局部晚期肺癌同步放化疗的2年总生存约有30%左右，中位生存时间仅有14—25个月，放疗后大部分患者存在局部的复发和远处转移。因此，肿瘤细胞放疗抗拒导致的复发和转移是治疗失败的关键因素。. 本项目从以下四点展开研究：1、检测放疗前及放疗后不同NSCLC细胞株PD-L1含量的表达2、探讨NSCLC细胞株PD-L1表达量和放疗抵抗的关系3、细胞水平探讨放疗抵抗A549细胞株PD-L1的变化与肿瘤细胞增殖和凋亡的关系，阐明PD-L1高表达导致NSCLC细胞株发生放疗抵抗的体外分子机制4、动物水平微环境探讨PD-L1导致免疫逃逸引起放疗抵抗的分子机制5、临床标本验证PD-L1与放疗抵抗的关系。. 本项目发现放疗抵抗患者肿瘤表面的PD-L1蛋白含量高，细胞和组织的放疗抵抗与肿瘤表面的PD-L1蛋白表达呈正相关。发现免疫逃逸的肿瘤组织中免疫杀伤的CD8+ T细胞减少，免疫抑制的细胞iTregs、MDSCs细胞增多，肿瘤细胞增殖变强，凋亡减少。本项目用抗PD-L1抗体改善了免疫微环境，减少了肿瘤细胞的免疫逃逸，抗PD-L1抗体联合放疗后，肿瘤细胞增殖率降低，凋亡增多，肿瘤组织中免疫杀伤细胞CD8+ T细胞增多，免疫抑制细胞减少。本项目为解决放疗中免疫逃逸引起的放疗抵抗提供了证据支持，为临床上放疗联合免疫的各大研究提供了前期的理论基础。