趋化因子CCL20调控固有免疫淋巴细胞ILC3在肝癌免疫逃逸中的作用及机制研究

One of the critical factors to promote tumor progression is that the tumor microenvironment induces cancer cells to evade antitumor immune responses. Our previous published study showed that tumor-derived CCL20 dramatically increased in hepatocellular carcinoma (HCC), resulting in immune escape. However, the way that CCL20 directly regulates immune cells remains ambiguous. Increasing evidence suggests that innate lymphoid cells (ILC) play an important role in the tumor microenvironment. Our group found that the percentage of ILC3 significantly increased in tumor compared to non-tumor in HCC. We also identified that ILC3, but not ILC1, ILC2 or NK cells, exhibited high level of CCR6, which was the sole receptor for CCL20. Expectedly, the percentage of ILC3 significantly correlated with CCL20 levels in tumor. Using the clinical specimens, we will investigate the role of CCL20 in the regulation of ILC3 and identify the phenotype and effect of ILC3 in HCC in vivo and in vitro. The results will help us to understand the regulation of immune escape in HCC microenvironment better and provide new insight into HCC immunotherapy.

肝癌肿瘤微环境诱导肿瘤细胞免疫逃逸，是肿瘤进展关键因素之一。课题组前期已发表论文揭示肿瘤细胞来源趋化因子CCL20在肝癌组织中异常高表达，且诱导肝癌细胞免疫逃逸，但CCL20对肿瘤微环境中免疫细胞调控作用与机制尚未明确。越来越多研究表明固有免疫淋巴细胞在肿瘤微环境中具有重要作用。课题组前期研究发现固有免疫淋巴细胞ILC3在肝癌组织中数量比例显著上调，且高表达趋化因子受体CCR6，而其他固有免疫淋巴细胞，ILC1、ILC2或NK细胞并不表达CCR6，CCR6是CCL20已知唯一受体，并且ILC3数量比例与CCL20表达水平在肝癌组织呈显著正相关。基于此，本课题拟以肝癌组织中ILC3为切入点，利用临床标本和体内外实验，明确CCL20对ILC3调控作用，并阐明ILC3在肝癌微环境中的免疫表型及其作用。研究结果进一步丰富肝癌肿瘤微环境中的免疫逃逸机制，为肝癌免疫治疗提供新视角。

原发性肝癌预后较差，手术切除是延长肝癌病人长期生存唯一有效的方法，但是其术后极易复发与转移，其中重要原因之一是肿瘤微环境呈高度免疫抑制性，其机制不明，进一步理解肿瘤微环境的组成变化，尤其是TACE术后的病人，对提高肝癌病人生存预后具有重要意义。课题组首先研究了多柔比星处理后肝癌细胞的细胞因子变化，证实多柔比星处理后肝癌细胞CCL20显著上调，并在TACE术后肝癌组织中验证CCL20显著高表达。进一步课题组通过收集新鲜肝癌组织样本，证实在TACE术后的肝癌组织中ILC3细胞显著上调，通过Bulk RNA-Seq与Single cell RNA-Seq发现肝癌内的ILC3具有显著的免疫抑制表型，进一步在体外培养发现ILC3具有显著的抑制T细胞增殖的功能，因此，我们将其命名为调节性ILC3，即ILC3reg，此外，我们发现相比对照组，TACE术后肝癌内部ILC3细胞显著上调组织特异性标记，提示ILC3细胞组织固有可能性大，而非外周血循环来源。通过本研究，阐述了肝癌固有免疫淋巴细胞ILC3在趋化因子CCL20调控下促进免疫逃逸的作用及机制研究，实现对“CCL20→CCR6+ILC3→IL-22→肝癌免疫逃逸”这一猜想的探索，有利于解决肝癌肿瘤微环境免疫抑制的问题，为提高肝癌免疫治疗的疗效提供新思路。